JP2624749B2 - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

Ultrasonic flaw detector

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JP2624749B2
JP2624749B2 JP63049626A JP4962688A JP2624749B2 JP 2624749 B2 JP2624749 B2 JP 2624749B2 JP 63049626 A JP63049626 A JP 63049626A JP 4962688 A JP4962688 A JP 4962688A JP 2624749 B2 JP2624749 B2 JP 2624749B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波により被検材の探傷を行なう超音波
探傷装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an ultrasonic flaw detector that performs flaw detection on a test material using ultrasonic waves.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

超音波探傷装置は、物体を破壊することなくその内部
の欠陥を検出することができ、多くの分野において用い
られている。例えば、合成樹脂材でモールドされた板状
の半導体チツプの層間の剥離の有無を検出する場合、超
音波の送受信を行なう探触子をチツプの表面の縦横方向
に又は円周方向に走査させ、その走査経路上の多数の点
で超音波の送受信を行ない剥離の有無を検出する。この
ような超音波探傷装置を第4図により説明する。
Ultrasonic flaw detectors can detect defects inside an object without destroying the object, and are used in many fields. For example, when detecting the presence or absence of delamination between layers of a plate-shaped semiconductor chip molded with a synthetic resin material, a probe that transmits and receives ultrasonic waves is scanned in the vertical and horizontal directions or in the circumferential direction on the surface of the chip, Ultrasonic waves are transmitted and received at a number of points on the scanning path to detect the presence or absence of peeling. Such an ultrasonic flaw detector will be described with reference to FIG.

第4図は従来の超音波探傷装置の系統図である。図
で、X,Zは座標軸を示し、Y軸は紙面に垂直な方向であ
る。1は水槽、2は水槽1に満たされた水、3は水槽1
の底壁に固定された台、4は台3に可回転に支持された
回転テーブル、5は回転テーブル4上に載置固定された
被検材である。6は超音波探触子、7は超音波探触子6
をZ軸方向に駆動可能に支持する支持体、8は支持体7
を支持する移動体である。移動体8は水槽1上をY軸方
向に移動可能であり、かつ、支持体7を移動体8上でX
軸方向に移動させる手段を備えている。10は支持体7を
X軸方向に駆動するモータ、11は超音波探触子6をZ軸
方向に駆動するモータ、12は回転テーブル4を図に示す
θ方向に回転駆動するモータである。13,14,15はそれぞ
れモータ10,11,12の回転量に応じた数のパルスを出力す
るエンコーダ、16はモータ10,11,12を駆動制御するモー
タコントローラである。
FIG. 4 is a system diagram of a conventional ultrasonic flaw detector. In the figure, X and Z indicate coordinate axes, and the Y axis is a direction perpendicular to the paper surface. 1 is a water tank, 2 is water filled in the water tank 1, and 3 is a water tank 1.
4 is a rotary table rotatably supported by the table 3 and 5 is a test material mounted and fixed on the rotary table 4. 6 is an ultrasonic probe, 7 is an ultrasonic probe 6
Is supported in such a manner that it can be driven in the Z-axis direction.
It is a moving body that supports. The moving body 8 can move on the water tank 1 in the Y-axis direction, and can move the support 7
Means for moving in the axial direction is provided. Reference numeral 10 denotes a motor that drives the support 7 in the X-axis direction, 11 denotes a motor that drives the ultrasonic probe 6 in the Z-axis direction, and 12 denotes a motor that drives the rotary table 4 to rotate in the θ direction shown in the drawing. Reference numerals 13, 14, and 15 denote encoders that output a number of pulses corresponding to the rotation amounts of the motors 10, 11, and 12, respectively. Reference numeral 16 denotes a motor controller that drives and controls the motors 10, 11, and 12.

17はエンコーダ13,14,15の出力パルスを入力してモー
タの回転位置に応じたパルスに変換する分周器である。
18はパルサーレシーバであり、超音波探触子6にパルス
を出力して超音波を発生せしめるとともに、超音波探触
子6に入力した被検材5からの反射波を受信しこれをデ
ータとして出力する。19はゲート回路ピークホールドで
あり、パルサーレシーバ18から出力されたデータのうち
任意のデータのみを通過させるとともにこれらデータの
うちのピーク値をホールドする回路である。このゲート
回路ピークホールド19により被検材5の表面からの探傷
の深さ範囲を定め、その範囲におけるピーク値をとり出
すことができる。20はA/D変換器、21は定められた手順
にしたがつて所要の演算、制御を行なうCPU(中央処理
装置)、22は入力されたデータを記憶するメモリ、23は
信号の入出力を行なうためのインタフエースである。CP
U21、メモリ22およびインタフエース23により信号処理
装置が構成される。24はパルサーレシーバ18の受信信号
により被検材5の探傷波形を表示するオシロスコープ、
25は探傷結果を表示するモニタテレビジヨン(モニタT
V)、26は所要のデータや指令等を入力するためのキー
ボードである。
Reference numeral 17 denotes a frequency divider that receives output pulses from the encoders 13, 14, and 15 and converts the pulses into pulses corresponding to the rotational position of the motor.
Reference numeral 18 denotes a pulser receiver, which outputs a pulse to the ultrasonic probe 6 to generate an ultrasonic wave, receives a reflected wave from the test material 5 input to the ultrasonic probe 6, and uses this as data. Output. Reference numeral 19 denotes a gate circuit peak hold circuit which passes only arbitrary data among the data output from the pulser receiver 18 and holds the peak value of the data. The depth range of the flaw detection from the surface of the test material 5 is determined by the gate circuit peak hold 19, and a peak value in the range can be extracted. Reference numeral 20 denotes an A / D converter, 21 denotes a CPU (central processing unit) for performing required calculations and controls according to a predetermined procedure, 22 denotes a memory for storing input data, and 23 denotes a signal input / output. An interface to perform. CP
The U21, the memory 22, and the interface 23 constitute a signal processing device. Reference numeral 24 denotes an oscilloscope for displaying a flaw detection waveform of the test material 5 based on a reception signal of the pulsar receiver 18.
25 is a monitor television (monitor T
V) and 26 are keyboards for inputting required data, commands and the like.

ここで、上記超音波探傷装置の動作を説明する。CPU2
1に対して、キーボード26から所要の数値、例えばゲー
ト回路ピークホールド19のゲート範囲や分周器17の分周
数、モータ10,11,12の駆動速度等が設定される。CPU21
はモータコントローラ16に指令信号を出力し、モータ1
0,11,12を駆動し、探触子6を定められた走査開始点
(原点)に移行させる。このとき分周器17から出力され
る信号によりA/D変換器20が駆動されるとともに、CPU21
はパルスレシーバ18を駆動して超音波の送受信を行なわ
せる。受信された反射波は、ゲート回路ピークホールド
19に入力され、そのうちの所定深さ範囲におけるピーク
値のみとり出され、このピーク値は作動状態にあるA/D
変換器によりデイジタル値に変換され、この変換された
値はCPU21の指令によりメモリ22の所定のアドレスに格
納される。
Here, the operation of the ultrasonic flaw detector will be described. CPU2
For 1, required numerical values are set from the keyboard 26, for example, the gate range of the gate circuit peak hold 19, the frequency division number of the frequency divider 17, the driving speed of the motors 10, 11, and 12. CPU21
Outputs a command signal to the motor controller 16 and the motor 1
0, 11, and 12 are driven to move the probe 6 to a predetermined scanning start point (origin). At this time, the A / D converter 20 is driven by the signal output from the frequency divider 17 and the CPU 21
Drives the pulse receiver 18 to transmit and receive ultrasonic waves. Received reflected wave is gate circuit peak hold
19, of which only the peak value within a predetermined depth range is taken out, and this peak value is the A / D
The converted value is converted into a digital value by the converter, and the converted value is stored at a predetermined address in the memory 22 according to a command from the CPU 21.

以後、モータ12が所定速度で連続して駆動され、この
駆動中、エンコーダ15からは単位移動量毎にパルスが出
力され、分周器17からは所定の移動量毎にパルスが出力
される。そして、分周器17からのパルスの出力毎にA/D
変換器20が駆動され、前記ピーク値が順次メモリ22の所
定のアドレスに格納されてゆく。この動作が繰返えさ
れ、探触子6が再び原点に戻ると、CPU21はモータコン
トローラ16に指令信号を出力し、モータ10を駆動して探
触子6を所定量だけ中心方向に移動させ、再び上記の動
作を繰返して被検材5の探傷データを採取してゆく。こ
のようにして被検材5の全面の走査が終了すると、CPU2
1はメモリ22からデータをとり出し、これに対して所要
の処理を施し、その結果をモニタTV25に表示させる。こ
の結果、モニタTV25には被検材5の所定深さの横断面に
おける各探傷点の状態が表示され、欠陥部の位置や大き
さを把握することができる。
Thereafter, the motor 12 is continuously driven at a predetermined speed. During this driving, the encoder 15 outputs a pulse for each unit movement amount, and the frequency divider 17 outputs a pulse for each predetermined movement amount. The A / D is output for each pulse output from the frequency divider 17.
The converter 20 is driven, and the peak value is sequentially stored at a predetermined address in the memory 22. When this operation is repeated and the probe 6 returns to the origin again, the CPU 21 outputs a command signal to the motor controller 16 and drives the motor 10 to move the probe 6 by a predetermined amount toward the center. The above operation is repeated again to collect flaw detection data of the test material 5. When scanning of the entire surface of the test material 5 is completed in this manner, the CPU 2
1 fetches data from the memory 22, performs necessary processing on the data, and displays the result on the monitor TV25. As a result, the state of each flaw detection point in the cross section of the test material 5 at a predetermined depth is displayed on the monitor TV 25, and the position and size of the defective portion can be grasped.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記超音波探傷装置による探傷により、被検材5に存
在する欠陥部分の位置や大きさは可成りの精度で検出す
ることができる。しかしながら、上記超音波探傷装置が
反射波形自体をとり出すものではなく、単に反射波のピ
ーク値をとり出すのみであることから、その検出精度に
は限界があり、欠陥部の状態をさらに詳細に探究するこ
とはできなかつた。
By the flaw detection by the ultrasonic flaw detector, the position and the size of the defective portion existing in the test material 5 can be detected with a considerable accuracy. However, since the ultrasonic flaw detector does not take out the reflected waveform itself but merely takes out the peak value of the reflected wave, there is a limit in the detection accuracy, and the state of the defective portion is further detailed. I couldn't explore.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、超音
波反射波の波形自体を採取することができ、かつ、その
採取方法をに任意に選択することができる超音波探傷装
置を提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide an ultrasonic flaw detector capable of collecting a waveform itself of an ultrasonic reflected wave and optionally selecting a collecting method. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的を達成するため、本発明は、超音波探触子
により被検材表面を連続して走査しながらこれに超音波
を送信しかつその反射波を受信する送受信部と、前記反
射波の信号に相当するデイジタル値を記憶手段に記憶し
記憶された値に基づいて所定の処理を行なう信号処理部
と、この信号処理部の処理に基づいて表示を行なう表示
部とを備えた超音波探傷装置において、前記反射波の信
号をデイジタル値に変換するA/D変換器、前記超音波の
送受信の開始信号を検出するトリガ検出回路、前記走査
経路上の探傷点位置情報を入力後その位置に対するサン
プリング終了まで前記トリガ検出回路を作動状態とする
ホールド回路、および前記トリガ検出回路の検出信号の
出力毎に互いに異なる複数の遅延時間で前記A/D変換器
を作動させる遅延回路を備えた波形変換部を設けるとと
もに、前記信号処理部に前記遅延回路に前記各遅延時間
を指令するサンプリング選択手段を設けたことを特徴と
する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a transmitting / receiving unit that transmits an ultrasonic wave to the surface of a test material while continuously scanning the surface of the test material with an ultrasonic probe and receives a reflected wave thereof, An ultrasonic wave comprising: a signal processing unit that stores a digital value corresponding to the signal of the above in a storage unit and performs a predetermined process based on the stored value; and a display unit that performs display based on the process of the signal processing unit. In the flaw detection device, an A / D converter that converts the signal of the reflected wave into a digital value, a trigger detection circuit that detects a start signal of transmission and reception of the ultrasonic wave, and a position after inputting flaw detection point position information on the scanning path And a delay circuit that activates the A / D converter with a plurality of different delay times for each output of a detection signal of the trigger detection circuit. Provided with a waveform conversion unit was example, characterized in that a sampling selection means for commanding the respective delay times in the delay circuit to the signal processing unit.

〔作 用〕(Operation)

信号処理部から送受信部へ指令が与えられると、送受
信部からパルスが発生して超音波の送受信が開始され
る。一方、ホールド回路は連続走査されている探傷点の
各探傷点位置情報を入力し、1つの探傷点位置に達した
ときトリガ検出回路を作動状態とする。このような状態
において、送受信部のパルスは波形変換部のトリガ検出
回路で検出され、当該波形変換部の遅延回路を作動させ
る。遅延回路からはサンプリング選択手段で指令された
互いに異なる複数の遅延時間後に遅延信号が出力され
る。出力された各遅延信号は順次波形変換部のA/D変換
器を作動状態とする。一方、送受信部で受信された超音
波反射波信号はA/D変換器に入力され、A/D変換器が作動
状態にあるときのみデイジタル値に変換され、信号処理
部の記憶手段に記憶される。
When a command is given from the signal processing unit to the transmission / reception unit, a pulse is generated from the transmission / reception unit and transmission / reception of ultrasonic waves is started. On the other hand, the hold circuit inputs each piece of flaw detection point position information of the flaw detection points that are continuously scanned, and activates the trigger detection circuit when one flaw detection point is reached. In such a state, the pulse of the transmission / reception unit is detected by the trigger detection circuit of the waveform conversion unit, and the delay circuit of the waveform conversion unit is operated. The delay circuit outputs a delay signal after a plurality of different delay times specified by the sampling selection means. The output delayed signals sequentially activate the A / D converter of the waveform converter. On the other hand, the ultrasonic reflected wave signal received by the transmission / reception unit is input to the A / D converter, is converted into a digital value only when the A / D converter is in the operating state, and is stored in the storage unit of the signal processing unit. You.

送受信部のパルスの授受は、サンプリング動作が高速
で行われるので、連続走査にもかかわらず実質的には1
つの探傷点において繰り返して行われるとみなすことが
でき、その出力毎に上記のサンプリング動作が繰り返さ
れるが、この繰り返し毎に異なる各遅延時間がサンプリ
ングピツチだけ加算されてゆく。このため、定められた
繰返しが終了したとき、信号処理部の記憶手段には上記
サンプリングピツチでサンプリングした超音波反射波の
各部の波形が記憶される。このサンプリングが終了する
とホールド回路はリセツトされサンプリングが停止され
る。そして、次の探傷点情報が入力されるとホールド回
路は再びセツト状態となり、上記のサンプリングが再度
実行される。このようなサンプリングの期間中も走査は
中断されることなく継続している。
The transmission and reception of the pulse of the transmission / reception unit is substantially one in spite of continuous scanning because the sampling operation is performed at high speed.
This can be regarded as being repeated at one of the flaw detection points, and the above-described sampling operation is repeated for each output, and each delay time which is different at each repetition is added by the sampling pitch. Therefore, when the predetermined repetition is completed, the waveform of each part of the ultrasonic reflected wave sampled by the sampling pitch is stored in the storage means of the signal processing unit. When the sampling is completed, the hold circuit is reset and the sampling is stopped. Then, when the next flaw detection point information is input, the hold circuit is again set, and the above sampling is executed again. Scanning continues without interruption during such a sampling period.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments.

第1図は本発明の実施例に係る超音波探傷装置の系統
図である。図で、第4図に示す部分と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。30はパレサレシーバ18か
らの信号を入力してこれをデイジタル値に変換する波形
変換部である。波形変換部30は図示のように、トリガ検
出回路30a、遅延回路30b、A/D変換器30cおよびホールド
回路30dで構成されている。上記遅延回路30bの構成は第
2図により後述する。トリガ検出回路30aはホールド回
路30dからのセツト信号が入力している状態においてパ
ルサレシーバ18から探触子6に出力されるパルスを検出
し、その検出信号を遅延回路30bに出力する。遅延回路3
0bは検出信号入力後に後述する態様でA/D変換器30cに信
号を出力し、この信号によりA/D変換器30cを作動状態と
する。A/D変換器30cはその作動状態時においてパルサレ
シーバ18で受信された超音波反射波信号をデイジタル値
に変換する。ホールド回路30dは走査中に分周器17から
探傷点に達した信号が入力されたときトリガ検出回路30
aにセツト信号を出力し、その探傷点でのサンプリング
が終了したときにはリセツト信号を出力する。21′は第
4図に示すCPU21に相当するCPUである。CPU21′はCPU21
の機能以外に遅延回路30bを制御する機能、その他の機
能を備えている。これらの機能については後述する。
FIG. 1 is a system diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same portions as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Numeral 30 denotes a waveform converter for inputting a signal from the parser receiver 18 and converting the signal into a digital value. As shown, the waveform conversion unit 30 includes a trigger detection circuit 30a, a delay circuit 30b, an A / D converter 30c, and a hold circuit 30d. The configuration of the delay circuit 30b will be described later with reference to FIG. The trigger detection circuit 30a detects a pulse output from the pulser receiver 18 to the probe 6 while the set signal from the hold circuit 30d is being input, and outputs the detection signal to the delay circuit 30b. Delay circuit 3
0b outputs a signal to the A / D converter 30c in a manner to be described later after the detection signal is input, and the A / D converter 30c is activated by this signal. The A / D converter 30c converts the ultrasonic reflected wave signal received by the pulsar receiver 18 into a digital value in its operating state. The hold circuit 30d is a trigger detection circuit 30 when a signal reaching the flaw detection point is input from the frequency divider 17 during scanning.
A set signal is output to a, and a reset signal is output when sampling at the flaw detection point is completed. 21 'is a CPU corresponding to the CPU 21 shown in FIG. CPU21 ′ is CPU21
In addition to the functions described above, a function for controlling the delay circuit 30b and other functions are provided. These functions will be described later.

第2図は第1図に示す波形変換部のブロック図であ
る。図で、第1図に示す部分と同一部分には同一符号が
付してある。遅延回路30b′は第1の遅延回路30b1、第
2の遅延回路30b2および第3の遅延回路30b3、ならびに
ダイオードDで構成されている。
FIG. 2 is a block diagram of the waveform converter shown in FIG. In the figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Delay circuit 30b 'is constituted by a first delay circuit 30b 1, the second delay circuit 30b 2 and a third delay circuit 30b 3, and the diode D.

次に、本実施例の動作を第3図に示す超音波反射波の
波形図を参照しながら説明する。まず、初期設定におい
て、CPU21′は第3図に示すように、第1の遅延回路30b
1にデイレー(サンプリング位置)TDを設定するととも
に、第2の遅延回路30b2および第3の遅延回路30b3にそ
れぞれ遅延時間TD2,TD3を設定する。本実施例の場合、
遅延時間TD2と遅延時間TD3は等しくされている。さら
に、サンプリングピッチPt(図示されていない)、ゲー
ト幅Tg′が設定され、メモリアドレスが0番地とされ
る。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the waveform diagram of the ultrasonic reflected wave shown in FIG. First, in the initial setting, the CPU 21 ', as shown in FIG.
Sets the Deire (sampling position) T D 1, and setting the respective delay times to the second delay circuit 30b 2 and a third delay circuit 30b 3 T D2, T D3. In the case of this embodiment,
The delay time T D2 and the delay time T D3 are made equal. Further, a sampling pitch P t (not shown) and a gate width Tg ′ are set, and the memory address is set to address 0.

A/D変換器30cがリセットされ、各遅延時間TD、TD2、T
D3がそれぞれ第1の遅延回路30b1、第2の遅延回路30
b2、第3の遅延回路30b3に出力され、パルサレシーバ18
が起動されるとトリガ検出回路30aがこれを検出し、第
1遅延回路30b1が作動を開始する。遅延時間TD経過後、
第1遅延回路30b1から信号が出力されA/D変換器30cに変
換指令が与えられる。これによりそのとき入力されてい
るサンプリング点s1′の反射波信号がA/D変換され、変
換が終了するとそのデータはメモリ22に格納され、A/D
変換器30cは再びリセツトされる。
The A / D converter 30c is reset, and each delay time T D , T D2 , T
D3 is a first delay circuit 30b 1 and a second delay circuit 30
b 2 , output to the third delay circuit 30b 3 and output to the pulser receiver 18
There detects this when activated trigger detection circuit 30a, the first delay circuit 30b 1 starts to operate. After the delay time T D elapses,
Conversion command to the first output signal from the delay circuit 30b 1 A / D converter 30c is provided. Thereby, the reflected wave signal of the sampling point s 1 ′ input at that time is A / D converted, and when the conversion is completed, the data is stored in the memory 22 and the A / D conversion is performed.
The converter 30c is reset again.

一方、第1遅延回路30b1からの出力信号は同時に第2
遅延回路30b2にも入力され、第2遅延回路30b2は作動を
開始する。遅延時間TD2が経過すると、第2遅延回路30b
2からA/D変換器30cおよび第3遅延回路30b3に信号が出
力される。これにより、A/D変換器30cはサンプリング点
s2′の信号をA/D変換し、そのデータはメモリ22に格納
されるとともに、第3遅延回路30b3が作動を開始する。
そして、遅延時間TD3が経過すると第3遅延回路30b3
らA/D変換器30cに信号が出力され、サンプリング点s3
の信号がA/D変換されてメモリ22に格納される。即ち、
本実施例では、反射波の繰返し波形における1つの波形
について3点のサンプリングを行うことになる。
On the other hand, the output signal from the first delay circuit 30b 1 Part time 2
It is also input to the delay circuit 30b 2, the second delay circuit 30b 2 starts operating. When the delay time T D2 elapses, the second delay circuit 30b
Signal is output from 2 A / D converter 30c and the third delay circuit 30b 3. As a result, the A / D converter 30c sets the sampling point
The signal of s 2 ′ is A / D converted, the data is stored in the memory 22, and the third delay circuit 30b 3 starts operating.
Then, when the delay time T D3 has elapsed, a signal is output from the third delay circuit 30b 3 to the A / D converter 30c, and the sampling point s 3
Are A / D converted and stored in the memory 22. That is,
In the present embodiment, three points are sampled for one waveform in the repeated waveform of the reflected wave.

CPU21′はA/D変換の回数をカウントすることにより、
又は第3遅延回路30b3の出力をみることにより、1つの
反射波におけるサンプリングの終了を判断し、次の反射
波における第1の遅延回路30b1の遅延時間を(TD+Pt
に設定して再び上記と同じ動作を繰返す。この場合、第
2の遅延回路30b2,第3の遅延回路30b3の遅延時間TD2,T
D3は変化しない。上記動作の繰返しは、ゲート幅Tg′の
サンプリングが終了したときに終了する。そして、この
終了時、メモリ22には第3図に示す期間Tg′間の波形の
データがサンプリングピツチPtで格納されていることに
なる。
The CPU 21 'counts the number of A / D conversions,
Or by viewing the output of the third delay circuit 30b 3, to determine the end of sampling in one of the reflected waves, a delay time of the first delay circuit 30b 1 in the next reflected wave (T D + P t)
And the same operation as above is repeated again. In this case, the delay times T D2 , T D of the second delay circuit 30b 2 and the third delay circuit 30b 3
D3 does not change. The repetition of the above operation ends when the sampling of the gate width T g ′ ends. Then, at the completion of the memory 22 so that data of the waveform during the period T g 'shown in Figure 3 it is stored in the sampling pin Tutsi P t.

以上述べたサンプリング動作は、被検材5の走査経路
上の1つの探傷点における動作である。そして、このサ
ンプリング動作の期間中、走査は中断されることなく継
続して行われているので、厳密にいうと上記サンプリン
グは同一探傷点のサンプリングではなくなる。しかし、
上記サンプリング時間は、1つの探傷点から次の探傷点
へ移動する走査時間に比較して極めて短く、したがっ
て、上記サンプリングは同一探傷点についてなされたと
みなすことができ、そのようにみなしても何等の不都合
も生じない。
The sampling operation described above is an operation at one flaw detection point on the scanning path of the test material 5. During the period of the sampling operation, the scanning is continuously performed without interruption. Strictly speaking, the sampling is not the sampling of the same flaw detection point. But,
The sampling time is extremely short compared to the scanning time required to move from one flaw detection point to the next flaw detection point, and therefore, the sampling can be considered to have been performed for the same flaw detection point, and even if it is considered as such, no sampling is performed. There is no inconvenience.

このように、メモリ22に格納されたデータは、被検材
5の同一探傷点における第3図に示す期間Tg′間の波形
自体とみて差し支えないので、CPU21′にこの波形の解
析機能をもたせれば、反射波の詳細な探究が可能とな
る。このような解析機能の一例として周波数解析が挙げ
られる。即ち、得られた反射波を周波数解析することに
より各周波数毎のピーク値を求めることができ、これに
より、従来装置におけるゲート回路ピークホールド19で
得られる単なるピーク値に基づく被検材5の欠陥部の位
置、大きさに比較して、それらについてのより精密なデ
ータを得ることができ、高度の探傷を行うことができ
る。
As described above, since the data stored in the memory 22 can be regarded as the waveform itself during the period Tg 'shown in FIG. 3 at the same flaw detection point of the test material 5, the CPU 21' is provided with the function of analyzing this waveform. If you give it, you will be able to explore the reflected wave in detail. An example of such an analysis function is frequency analysis. That is, the peak value for each frequency can be obtained by frequency-analyzing the obtained reflected wave, whereby the defect of the test material 5 based on the mere peak value obtained by the gate circuit peak hold 19 in the conventional device can be obtained. Compared to the position and size of the part, more precise data about them can be obtained, and high-level flaw detection can be performed.

このように、本実施例では、繰り返し波形信号の各信
号毎にピッチをずらせて複数のサンプリングを行うよう
にしたので、超音波反射波信号の波形自体を取り出すこ
とができ、高精度の探傷を行うことができる。又、サン
プリング開始位置、ピッチ、ゲート幅を自由に設定する
ことができ、適切なサンプリングを行うことができる。
又、ホールド回路により走査位置に同期してサンプリン
グを開始できるようにしたので、走査を中断させること
なく所定の探傷点位置のサンプリングを行うことがで
き、走査時間を短縮することができる。さらに、ゲート
幅が大きい場合、例えば極端な例では被検材の表面から
底面までがゲート幅である場合や、A/D変換器が高性能
を有する場合、より迅速なサンプリングを行うことがで
きる。
As described above, in the present embodiment, since a plurality of samplings are performed by shifting the pitch for each signal of the repetitive waveform signal, the waveform itself of the ultrasonic reflected wave signal can be extracted, and high-precision flaw detection can be performed. It can be carried out. Also, the sampling start position, pitch, and gate width can be set freely, and appropriate sampling can be performed.
Further, since the sampling can be started in synchronization with the scanning position by the hold circuit, the sampling at the predetermined flaw detection point position can be performed without interrupting the scanning, and the scanning time can be shortened. Furthermore, when the gate width is large, for example, in the extreme case where the gate width is from the surface to the bottom surface of the test material, or when the A / D converter has high performance, more rapid sampling can be performed. .

なお、上記実施例の3つの遅延回路に代えて1つの遅
延回路を用い、これに対してCPU21′が順次遅延時間を
設定することもできる。この場合、遅延回路のリセツト
は、遅延回路の出力を用いて行なえばよい。なお又、繰
返し波形のうちの1つの波形に対してサンプリングする
数は3つに限ることなく、2つでも、あるいは4つ以上
でもよい。
It should be noted that one delay circuit may be used instead of the three delay circuits in the above embodiment, and the delay time may be sequentially set by the CPU 21 '. In this case, the reset of the delay circuit may be performed using the output of the delay circuit. The number of samples for one of the repetitive waveforms is not limited to three, but may be two or four or more.

又、上記実施例の説明では、被検材を走査して探傷す
る例について説明したが、これに限ることはなく、どの
ような形式の探傷に対しても適用可能である。
Further, in the description of the above-described embodiment, an example in which the inspection material is scanned for flaw detection has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to any type of flaw detection.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明では、繰り返し波形信号の
各信号毎にピッチをずらせて複数のサンプリングを行う
ようにしたので、超音波反射波信号の波形自体を取り出
すことができ、高精度の探傷を行うことができる。又、
サンプリング開始位置、ピッチ、ゲート幅を自由に設定
することができ、適切なサンプリングを行うことができ
る。又、ホールド回路により走査位置に同期してサンプ
リングを開始できるようにしたので、走査を中断させる
ことなく所定の探傷点位置のサンプリングを行うことが
でき、走査時間を短縮することができる。さらに、ゲー
ト幅が大きい場合、例えば極端な例では被検材の表面か
ら底面までがゲート幅である場合や、A/D変換器が高性
能を有する場合、より迅速なサンプリングを行うことが
できる。
As described above, in the present invention, a plurality of samplings are performed by shifting the pitch for each signal of the repetitive waveform signal, so that the waveform itself of the ultrasonic reflected wave signal can be taken out, and high-precision flaw detection can be performed. It can be performed. or,
The sampling start position, pitch, and gate width can be freely set, and appropriate sampling can be performed. Further, since the sampling can be started in synchronization with the scanning position by the hold circuit, the sampling at the predetermined flaw detection point position can be performed without interrupting the scanning, and the scanning time can be shortened. Furthermore, when the gate width is large, for example, in the extreme case where the gate width is from the surface to the bottom surface of the test material, or when the A / D converter has high performance, more rapid sampling can be performed. .

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

第1図は本発明の実施例に係る超音波探傷装置のブロツ
ク図、第2図は第1図に示す波形変換部のブロック図、
第3図は超音波反射波の波形図、第4図は従来の超音波
探傷装置の系統図である。 5……被検材、6……探触子、18……パルサレシーバ、
21′……CPU、22……メモリ、30……波形変換部、30a…
…トリガ検出回路、30b……遅延回路、30c……A/D変換
器。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a waveform converter shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a waveform diagram of an ultrasonic reflected wave, and FIG. 4 is a system diagram of a conventional ultrasonic flaw detector. 5 ... Test material, 6 ... Probe, 18 ... Pulser receiver,
21 ': CPU, 22: Memory, 30: Waveform converter, 30a ...
... Trigger detection circuit, 30b ... Delay circuit, 30c ... A / D converter.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】超音波探触子により被検材表面を連続して
走査しながらこれに超音波を送信しかつその反射波を受
信する送受信部と、前記反射波の信号に相当するディジ
タル値を記憶手段に記憶し記憶された値に基づいて所定
の処理を行う信号処理部と、この信号処理部の処理に基
づいて表示を行う表示部とを備えた超音波探傷装置にお
いて、前記反射波の信号をディジタル値に変換するA/D
変換器、前記超音波の送受信の開始信号を検出するトリ
ガ検出回路、前記走査経路上の探傷点位置情報を入力後
その位置に対するサンプリング終了まで前記トリガ検出
回路を作動状態とするホールド回路、および前記トリガ
検出回路の検出信号の出力毎に互いに異なる複数の遅延
時間で前記A/D変換器を作動させる遅延回路を備えた波
形変換部を設けるとともに、前記信号処理部に、前記遅
延回路に前記各遅延時間を指令するサンプリング選択手
段を設けたことを特徴とする超音波探傷装置。
1. A transmitting / receiving unit for transmitting an ultrasonic wave to a surface of a test material while continuously scanning the surface of the test material with an ultrasonic probe and receiving a reflected wave thereof, and a digital value corresponding to a signal of the reflected wave. In a ultrasonic flaw detector comprising a signal processing unit for performing a predetermined process based on a value stored in the storage unit and performing a display based on the process of the signal processing unit, the reflected wave A / D that converts the digital signal into a digital value
A converter, a trigger detection circuit that detects a start signal of transmission and reception of the ultrasonic wave, a hold circuit that activates the trigger detection circuit until the end of sampling for that position after inputting the flaw detection point position information on the scanning path, and Along with providing a waveform conversion unit including a delay circuit that operates the A / D converter with a plurality of delay times different from each other for each output of the detection signal of the trigger detection circuit, the signal processing unit, An ultrasonic flaw detector comprising sampling selection means for instructing a delay time.
【請求項2】請求項1において、前記遅延回路は1つで
あり、かつ、前記サンプリング選択手段は、前記遅延回
路に対して順次遅延時間を設定してゆくことを特徴とす
る超音波探傷装置。
2. The ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the number of the delay circuits is one, and the sampling selecting means sequentially sets a delay time for the delay circuits. .
【請求項3】請求項1において、前記遅延回路は直列接
続された複数の遅延回路で構成され、かつ、前記サンプ
リング選択手段は、前記複数の遅延回路のそれぞれに所
定の遅延時間を設定するとともに、前記検出信号の出力
毎に、直列接続された先頭の遅延回路の遅延時間を所定
のサンプリング時間だけずらしてゆくことを特徴とする
超音波探傷装置。
3. The delay circuit according to claim 1, wherein said delay circuit comprises a plurality of delay circuits connected in series, and said sampling selection means sets a predetermined delay time for each of said plurality of delay circuits. An ultrasonic flaw detector wherein the delay time of the leading delay circuit connected in series is shifted by a predetermined sampling time for each output of the detection signal.
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