JP2826013B2 - Ultrasonic flaw detection method - Google Patents

Ultrasonic flaw detection method

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JP2826013B2
JP2826013B2 JP4084142A JP8414292A JP2826013B2 JP 2826013 B2 JP2826013 B2 JP 2826013B2 JP 4084142 A JP4084142 A JP 4084142A JP 8414292 A JP8414292 A JP 8414292A JP 2826013 B2 JP2826013 B2 JP 2826013B2
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subject
echo
flaw detection
maximum value
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茂徳 青木
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被検体からの探傷信号
に基づいてこの被検体内に存在する欠陥の深さ位置を測
定する超音波探傷方法に関し、特に、A/D変換手段に
入力される電圧値が最大変換電圧値を超えても欠陥の深
さ位置を正確に測定しうるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method for measuring a depth position of a defect existing in a subject based on a flaw detection signal from the subject, and more particularly, to an ultrasonic flaw detection method for inputting to an A / D converter. Even if the applied voltage value exceeds the maximum conversion voltage value, the depth position of the defect can be accurately measured.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は従来の超音波探傷装置の一例の
全体構成を示すブロック図である。図において、1は超
音波探傷装置により探傷動作が行われる被検体であり、
この被検体1内には欠陥1aが存在する。2は被検体1
の上方に配置された探触子であり、この探触子2は、被
検体1に向けて超音波を送信するとともに被検体1から
の反射波を受信し、電気信号(エコー信号)に変換す
る。3は探触子2を励振して超音波を発生させる送信
部、4は探触子2で変換された電気信号を受信する受信
部であり、この受信部4は可変の減衰率を有する減衰回
路4a、一定の増幅率を有する増幅回路4bおよび検波
回路4cを備えている。5は受信部4からの出力をデジ
タル値に変換するA/Dコンバータ、6はA/Dコンバ
ータ5からのデジタル出力を記憶する波形メモリ、7は
波形メモリ6のアドレスを指定するアドレスカウンタで
ある。8はタイミング回路であり、送信部3の出力タイ
ミング、A/Dコンバータ5の変換タイミングおよびア
ドレスカウンタ7のアドレス指定タイミングの制御を行
う。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a block diagram showing the overall structure of an example of a conventional ultrasonic flaw detector. In the figure, reference numeral 1 denotes a subject on which a flaw detection operation is performed by an ultrasonic flaw detection apparatus,
The defect 1 a exists in the subject 1. 2 is the subject 1
The probe 2 transmits an ultrasonic wave toward the subject 1 and receives a reflected wave from the subject 1 and converts the reflected wave into an electric signal (echo signal). I do. Reference numeral 3 denotes a transmitting unit that excites the probe 2 to generate an ultrasonic wave, and 4 denotes a receiving unit that receives the electric signal converted by the probe 2, and the receiving unit 4 is an attenuation having a variable attenuation rate. The circuit includes a circuit 4a, an amplification circuit 4b having a constant amplification factor, and a detection circuit 4c. Reference numeral 5 denotes an A / D converter that converts an output from the receiving unit 4 into a digital value, 6 denotes a waveform memory that stores a digital output from the A / D converter 5, and 7 denotes an address counter that specifies an address of the waveform memory 6. . Reference numeral 8 denotes a timing circuit which controls output timing of the transmission unit 3, conversion timing of the A / D converter 5, and address designation timing of the address counter 7.

【0003】10は超音波探傷装置全体の制御および演
算処理を行うCPU(中央処理装置)、11はパラメー
タ、データ等が一時的に記憶されるRAM(ランダム・
アクセス・メモリ)、12は後述するCPU10等の処
理手順が記憶されたROM(リード・オンリ・メモ
リ)、13は操作者により所要のデータが入力されるキ
ーボード入力部である。14は液晶表示部であり、マト
リックス状に配置された所定数の液晶ドットを備えてい
る。15は液晶表示部14の表示制御を行う表示部コン
トローラであり、このコントローラ15は、液晶表示部
14に表示すべきデータが記憶される表示メモリ15m
を備えている。
[0003] Reference numeral 10 denotes a CPU (central processing unit) for controlling and calculating the entire ultrasonic flaw detector, and 11 denotes a random access memory (RAM) for temporarily storing parameters and data.
An access memory), 12 is a ROM (Read Only Memory) in which processing procedures of the CPU 10 and the like described later are stored, and 13 is a keyboard input unit to which required data is inputted by an operator. Reference numeral 14 denotes a liquid crystal display unit having a predetermined number of liquid crystal dots arranged in a matrix. Reference numeral 15 denotes a display controller for controlling the display of the liquid crystal display 14. The controller 15 is a display memory 15m in which data to be displayed on the liquid crystal display 14 is stored.
It has.

【0004】なお、この例において、液晶表示部14に
表示し得るデータの最大数は、液晶表示部14を構成す
る横方向に配列されたドット数と等しく、これは表示メ
モリ15mのアドレスの数にも等しい。また、液晶表示
部の縦方向のフルスケールはA/Dコンバータ5のフル
スケールに等しい。
In this example, the maximum number of data that can be displayed on the liquid crystal display unit 14 is equal to the number of horizontally arranged dots constituting the liquid crystal display unit 14, which is the number of addresses in the display memory 15m. Is also equal to The vertical full scale of the liquid crystal display unit is equal to the full scale of the A / D converter 5.

【0005】16は第1のゲート回路であり、このゲー
ト回路16は、被検体1の表面位置を検出するための任
意の測定範囲(以下、「第1ゲート」と称する)を設定
するとともに、当該第1ゲート内に存在する表面エコー
信号、すなわち被検体1の表面で反射されたエコー信号
の最大値、およびこの最大値に対応するアドレスカウン
タ7のアドレス値を検出する。さらに、第1のゲート回
路16は、表面エコーの信号レベルが予め入力された閾
値を越えたか否かを検出するとともに、表面エコーの信
号レベルが閾値を越えた箇所に対応するアドレスカウン
タ7のアドレス値を検出する。
[0005] Reference numeral 16 denotes a first gate circuit. The gate circuit 16 sets an arbitrary measurement range (hereinafter, referred to as a "first gate") for detecting the surface position of the subject 1. The maximum value of the surface echo signal existing in the first gate, that is, the echo signal reflected on the surface of the subject 1, and the address value of the address counter 7 corresponding to the maximum value are detected. Further, the first gate circuit 16 detects whether or not the signal level of the surface echo has exceeded a threshold value input in advance, and determines the address of the address counter 7 corresponding to a location where the signal level of the surface echo has exceeded the threshold value. Find the value.

【0006】17は第1のゲート回路16に並列に設け
られた第2のゲート回路であり内部にはゲート回路16
に連動して起動するアドレスカウンタ17aがある。こ
のゲート回路17は、被検体1内に存在する欠陥1aの
深さ位置を検出するための任意の測定範囲(以下、「第
2ゲート」と称する)を設定するとともに、当該第2ゲ
ート内に存在する欠陥エコー信号の最大値、およびこの
最大値に対応するアドレスカウンタ17aのアドレス値
を検出する。この際、欠陥1aの深さ位置は、欠陥1a
上方の被検体1の表面から測定されることが好ましいの
で、この例では第1のゲート回路16による表面エコー
検出動作に連動して第2のゲート回路17による欠陥エ
コー検出動作が行われる(詳細は後述)。また、第2の
ゲート回路17による欠陥エコーの最大値検出は、欠陥
エコーの信号レベルが予め入力された閾値を越えた段階
で開始される。なお、図11において一点鎖線で示した
ブロック18は超音波探傷装置本体を示す。
Reference numeral 17 denotes a second gate circuit provided in parallel with the first gate circuit 16 and has a gate circuit 16 therein.
There is an address counter 17a that is activated in conjunction with. The gate circuit 17 sets an arbitrary measurement range (hereinafter, referred to as a “second gate”) for detecting the depth position of the defect 1a existing in the subject 1, and sets the measurement range within the second gate. The maximum value of the existing defect echo signal and the address value of the address counter 17a corresponding to the maximum value are detected. At this time, the depth position of the defect 1a is
Since the measurement is preferably performed from the surface of the object 1 above, the defect detection operation by the second gate circuit 17 is performed in conjunction with the surface echo detection operation by the first gate circuit 16 in this example (details). Will be described later). The detection of the maximum value of the defective echo by the second gate circuit 17 is started when the signal level of the defective echo exceeds a threshold value input in advance. In FIG. 11, a block 18 indicated by a dashed line indicates the ultrasonic flaw detector main body.

【0007】この例では、いわゆる水浸法により被検体
1に対する探傷動作が行われる。すなわち、被検体1は
水Waが充満された水槽W内に配置され、探触子2は被
検体1と非接触の状態で水Waを介して被検体1との間
で超音波の送受信を行う。なお、以下の説明において、
被検体1は板状体のような相対向する二平面を持たず、
その表面は平坦面とされていないものとする。このた
め、被検体1の表面位置を検出して欠陥1aの深さ位置
を特定する必要が生じる。
In this example, a flaw detection operation is performed on the subject 1 by a so-called water immersion method. That is, the subject 1 is disposed in a water tank W filled with water Wa, and the probe 2 transmits and receives ultrasonic waves to and from the subject 1 via the water Wa in a state where the probe 2 is not in contact with the subject 1. Do. In the following description,
The subject 1 does not have two opposing flat surfaces such as a plate-like body,
It is assumed that the surface is not a flat surface. Therefore, it is necessary to detect the surface position of the subject 1 and specify the depth position of the defect 1a.

【0008】次に、図12および図13を参照して、図
11に示す超音波探傷装置18の動作について説明す
る。図12は図11の超音波探傷装置18による被検体
1の探傷領域を示す図、図13は図12の被検体1から
得られるエコー信号の波形を示す図である。図13にお
いて、Tは送信波、Sは表面エコー、Fは欠陥エコー、
Bは底面エコーである。また、tg1、tg2はそれぞれゲ
ート回路16から出力される第1ゲートのゲート始点お
よびゲート終点を示し、これらは、図12および図13
において探触子2を始点とする距離lg1およびlg2にそ
れぞれ対応する。従って、これらlg1およびlg2の間の
範囲Agが被検体1の表面を検出する範囲となる。図1
3に戻って、y0は上述の表面エコー検出用の閾値、yp
はゲート回路16で検出される表面エコーSの最大値で
ある。一方、tg1'、tg2'はそれぞれゲート回路17か
ら出力される第2ゲートのゲート始点およびゲート終点
を示し、これらは、図12および図13において距離l
g1'およびlg2'にそれぞれ対応する。従って、これらl
g1'およびlg2'の間の範囲Ag'が被検体1の欠陥1aを
検出する範囲となり、範囲Ag'内に存在しない欠陥はこ
の例では検出対象とならない。この際、ゲート回路17
による欠陥エコー検出動作は、上述のようにゲート回路
16による表面エコー検出動作に連動して行われるた
め、距離lg1'、lg2'の始点は表面エコーSが閾値y0
を越えた時点Pとされる。図13に戻って、y0'は上述
の欠陥エコー検出用の閾値、yp'はゲート回路17で検
出される欠陥エコーSの最大値である。
Next, the operation of the ultrasonic flaw detector 18 shown in FIG. 11 will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a diagram showing a flaw detection area of the subject 1 by the ultrasonic flaw detector 18 of FIG. 11, and FIG. 13 is a diagram showing a waveform of an echo signal obtained from the subject 1 of FIG. In FIG. 13, T is a transmission wave, S is a surface echo, F is a defect echo,
B is a bottom echo. Further, t g1 and t g2 indicate the gate start point and the gate end point of the first gate output from the gate circuit 16, respectively.
Correspond to the distances l g1 and l g2 starting from the probe 2 , respectively. Accordingly, the scope A g between these l g1 and l g2 is in the range for detecting the surface of the subject 1. FIG.
Returning to 3, y 0 is the threshold for detecting the surface echo described above, y p
Is the maximum value of the surface echo S detected by the gate circuit 16. On the other hand, t g1 ′ and t g2 ′ indicate the gate start point and the gate end point of the second gate output from the gate circuit 17, respectively.
g1 'and lg2 ', respectively. Therefore, these l
'becomes a range which detects the subject 1 defect 1a, the range A g' g1 'and l g2' range A g between defects that are not in is not a detection object in this example. At this time, the gate circuit 17
Is performed in conjunction with the surface echo detection operation by the gate circuit 16 as described above, so that the start point of the distances l g1 ′ and l g2 ′ is the threshold value y 0
Is set to a time point P exceeding. Returning to FIG. 13, y 0 ′ is a threshold value for detecting the above-described defect echo, and y p ′ is a maximum value of the defect echo S detected by the gate circuit 17.

【0009】次に、CPU10により欠陥1aの深さ位
置を検出する手順について説明する。ゲート回路16で
検出された表面エコーの最大値のアドレス値をAp、表
面エコーが閾値y0を越えたときのアドレス値をAi、ゲ
ート回路17で検出された欠陥エコーの最大値のアドレ
ス値をAp'とすると、ゲート回路17は、上述のように
表面エコーSが閾値y0を越えた時点Pから動作を開始
しているので、欠陥エコー最大値のアドレス値Ap'は図
13に示すΔtだけずれた値を示している。従って、表
面から欠陥1aまでの距離lgは、次式のような補正値
を考慮した値となる。
Next, a procedure for detecting the depth position of the defect 1a by the CPU 10 will be described. The address value of the maximum value of the surface echo detected by the gate circuit 16 is A p , the address value when the surface echo exceeds the threshold value y 0 is A i , the address of the maximum value of the defect echo detected by the gate circuit 17. 'When the gate circuit 17, since the start of the operation from the point P to the surface echo S as described above exceeds the threshold value y 0, the address value a p of defect echo maximum' values a p Figure 13 shows a value shifted by Δt. Accordingly, the distance l g from the surface to the defect 1a is a value in consideration of the correction value as follows.

【数1】lg=τs・Vs{Ap'−(Ap−Ai)}/2 ここに、Vsは被検体1の音速、τsはA/Dコンバータ
5のサンプリング間隔である。このように、被検体1内
部に存在する欠陥1aの深さ位置を測定するためには、
表面エコーSの最大値のアドレス値Apおよび欠陥エコ
ーFの最大値のアドレス値Ap'に加えて、表面エコーS
が第1ゲートの閾値y0を越えたときのアドレス値Ai
必要である。
1 g = τ s VV s {A p ′ − (A p −A i )} / 2 where V s is the sound velocity of the subject 1 and τ s is the sampling interval of the A / D converter 5 It is. As described above, in order to measure the depth position of the defect 1a existing inside the subject 1,
Address value of the maximum value of the maximum value of the address value A p and defect echo F of surface echo S in addition to A p ', surface echo S
There is also required address value A i when exceeding the threshold value y 0 of the first gate.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の超音波探傷装置にあっては、受信部4の増幅率
によっては欠陥エコーの深さ位置を正確に測定できない
おそれがある、という問題があった。すなわち、被検体
1の減衰率が大きい場合、あるいは欠陥1aが表面から
大きく離れた位置にある場合、液晶表示部14に表示さ
れる欠陥エコーFのレベルが小さくなってゲート回路1
7により確実に検出できないことがある。このため、受
信部4の増幅率を大きく(具体的には減衰回路4aの減
衰率を小さく)して液晶表示部14に表示される欠陥エ
コーFのレベルを大きくすることが行われる。この際、
水Waの減衰率は非常に小さいので表面エコーSのレベ
ルは相対的に大きくなり、図3に示すように、その一部
が液晶表示部14からはみ出してしまうことがある。具
体的には、液晶表示部14の縦方向のフルスケールはA
/Dコンバータ5のフルスケールに等しいので、受信部
4の増幅率が大きいと表面エコーSのレベルがA/Dコ
ンバータ5の基準電圧値(最大変換電圧値)より大きく
なり、その出力が飽和して見掛け上表面エコーSの一部
が液晶表示部14からはみ出してしまうのである。そし
て、第1のゲート回路16は、画面上における表面エコ
ーSの最大値(yp)のアドレス値を図3に示すApと判
定するが、実際の表面エコー最大値(ysp)のアドレス
値はAkであり、これらアドレス値の差ΔAk=Ak−Ap
の分が欠陥エコーFの深さ位置の測定誤差となる、とい
う問題があった。
However, in the above-described conventional ultrasonic flaw detector, there is a problem that the depth position of the defect echo may not be accurately measured depending on the amplification factor of the receiving section 4. there were. That is, when the attenuation rate of the subject 1 is large, or when the defect 1a is located far away from the surface, the level of the defect echo F displayed on the liquid crystal display unit 14 becomes small, and the gate circuit 1
7 may not be reliably detected. For this reason, the level of the defective echo F displayed on the liquid crystal display unit 14 is increased by increasing the amplification factor of the receiving unit 4 (specifically, decreasing the attenuation factor of the attenuation circuit 4a). On this occasion,
Since the attenuation rate of the water Wa is very small, the level of the surface echo S is relatively large, and a part of the surface echo S may protrude from the liquid crystal display unit 14, as shown in FIG. Specifically, the vertical full scale of the liquid crystal display unit 14 is A
Since the gain is equal to the full scale of the A / D converter 5, the level of the surface echo S becomes larger than the reference voltage value (maximum conversion voltage value) of the A / D converter 5 when the amplification factor of the receiving unit 4 is large, and the output is saturated. Thus, part of the surface echo S apparently protrudes from the liquid crystal display unit 14. Then, the first gate circuit 16, the address of the maximum value of the surface echo S address value (y p) it is determined that A p shown in FIG. 3, the actual surface echo maximum (y sp) on the screen The value is Ak, and the difference between these address values ΔA k = A k -A p
Is a measurement error of the depth position of the defect echo F.

【0011】本発明の目的は、A/D変換手段に入力さ
れる電圧値が最大変換電圧値を超えた場合でも欠陥エコ
ーの深さ位置を正確に測定することの可能な超音波探傷
方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection method capable of accurately measuring the depth position of a defect echo even when the voltage value input to the A / D conversion means exceeds the maximum conversion voltage value. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図1、図
4、図5および図9に対応付けて説明すると、本発明
は、超音波探触子2で得られた被検体1からの反射波を
A/D変換手段5によりデジタル信号に変換して探傷信
号を得る際に、前記A/D変換手段5に入力される電圧
値が最大変換電圧値を超えたときに前記被検体内に存在
する欠陥1aの深さ位置を測定するための方法に適用さ
れる。そして、請求項1の発明は、送信手段3により前
記超音波探触子2を励振して、前記被検体1と同一の材
質で形成された試験片1’に向けて超音波を送信する工
程と、前記試験片1’から得られるエコーを受信手段4
により前記被検体1の探傷時と同一の増幅率で受信する
工程と、前記試験片1’の表面エコーSの最大値ypお
よび底面エコーBの最大値yp’のそれぞれの位置を算
出する工程と、前記送信手段3、超音波探触子2、受信
手段4およびA/D変換手段5を用いて前記被検体1か
らの探傷信号を得る工程と、前記工程により算出された
前記試験片1’における前記表面エコー最大値ypおよ
び前記底面エコー最大値yp’のそれぞれの位置、前記
試験片1’の厚さLgおよび音速Vs、および前記被検体
1からの探傷信号を用いてこの被検体内に存在する欠陥
1aの深さ位置を算出する工程とを備えることにより、
上述の目的を達成している。また、請求項2の発明は、
送信手段3により前記超音波探触子2を励振して、前記
被検体1と同一の材質で形成された試験片1’に向けて
超音波を送信する工程と、前記試験片1’から得られる
エコーを受信手段4により前記被検体1の探傷時と同一
の増幅率で受信する工程と、前記試験片1’の表面エコ
ーSの最大値ypおよび底面エコーB1の最大値yp3のそ
れぞれの位置を算出する工程と、前記試験片1’内で二
重反射したエコーB2の最大値yp3'の位置を算出する工
程と、前記工程により算出された前記底面エコー最大値
yp3および前記二重反射エコー最大値yp3'のそれぞれ
の位置および前記試験片の厚さLgを用いてこの試験片
1’の音速Vsを算出する工程と、前記送信手段3、超
音波探触子2、受信手段4およびA/D変換手段5を用
いて前記被検体1からの探傷信号を得る工程と、前記工
程により算出された前記試験片1’における前記表面エ
コー最大値ypおよび前記底面エコー最大値yp3のそれ
ぞれの位置、前記工程により算出された試験片1’の音
速Vs、および前記被検体1からの探傷信号を用いてこ
の被検体内に存在する欠陥1aの深さ位置を算出する工
程とを備えることにより上述の目的を達成している。
The present invention will be described with reference to FIGS. 1, 4, 5 and 9, which show an embodiment of the present invention. When the reflected wave is converted into a digital signal by the A / D conversion means 5 to obtain a flaw detection signal, when the voltage input to the A / D conversion means 5 exceeds the maximum conversion voltage value, The method is applied to a method for measuring the depth position of the defect 1a existing in the inside. The invention according to claim 1 is a step of exciting the ultrasonic probe 2 by transmitting means 3 and transmitting ultrasonic waves toward a test piece 1 ′ formed of the same material as the subject 1. And an echo obtained from the test piece 1 ′
Receiving the test sample 1 'at the same amplification factor as at the time of flaw detection, and calculating the respective positions of the maximum value yp' of the surface echo S and the maximum value yp 'of the bottom surface echo B of the test piece 1'. Obtaining a flaw detection signal from the subject 1 using the transmitting means 3, the ultrasonic probe 2, the receiving means 4, and the A / D converting means 5, and
Using the respective positions of the surface echo maximum value yp and the bottom surface echo maximum value yp 'in the test piece 1', the thickness Lg and the sound velocity Vs of the test piece 1 ', and the flaw detection signal from the subject 1. Calculating the depth position of the defect 1a present in the subject,
The above-mentioned object is achieved. The invention of claim 2 is
A step of exciting the ultrasonic probe 2 by transmitting means 3 and transmitting ultrasonic waves toward a test piece 1 ′ formed of the same material as the subject 1; Receiving the received echo with the same amplification factor as that at the time of flaw detection of the subject 1 by the receiving means 4, and the position of the maximum value yp3 of the surface echo S and the maximum value yp3 of the bottom surface echo B1 of the test piece 1 '. Calculating the position of the maximum value yp3 'of the echo B2 double-reflected in the test piece 1'; and calculating the maximum value yp3 of the bottom surface echo and the double reflection echo calculated in the step. Calculating the sound velocity Vs of the test piece 1 'by using the position of the maximum value yp3' and the thickness Lg of the test piece; and the transmitting means 3, ultrasonic probe 2, receiving means 4, and A Flaw detection signal from the subject 1 using the A / D conversion means 5 And obtaining, sound speed Vs of the 'respective positions of the at the surface echo maximum yp and the bottom echo maximum YP3, the test piece was calculated in the step 1' calculated the test piece 1 by the process, and the The above object is achieved by providing a step of calculating a depth position of the defect 1a present in the subject using a flaw detection signal from the subject 1.

【0013】[0013]

【作用】[Action]

−請求項1− 表面エコーSの最大値ypおよび底面エコーBの最大値
p’の位置が検出でき、かつ試験片1’の音速Vsが与
えられれば試験片の厚さは算出できる。しかしながら、
A/D変換手段5への入力電圧値が変換可能電圧値を超
えている場合には表面エコー最大値ypの位置が正確に
求められないことがある。そこで、試験片1’の厚さL
gを既知とし、試験片1’への探傷動作で得られた試験
片の厚さと比較すれば、真の欠陥1aの深さ位置を測定
するための補正値を求めることができる。 −請求項2− 底面エコーB1と二重反射エコーB2との間で超音波は試
験片内を1往復しており、従って試験片1’の厚さLg
が既知であればこれら底面エコーB1および二重反射エ
コーB2を用いて試験片の音速Vsを算出することができ
る。
- The thickness of the claims 1 surface echo maximum y p of the maximum value y p and bottom echo B of S 'can detect the position of, and the test piece 1' acoustic velocity V s is applied Rarere if specimens can be calculated . However,
Position of the surface echo maximum y p when the input voltage value to the A / D converting means 5 exceeds the convertible voltage value may not be accurately determined. Therefore, the thickness L of the test piece 1 '
When g is known and compared with the thickness of the test piece obtained by the flaw detection operation on the test piece 1 ', a correction value for measuring the depth position of the true defect 1a can be obtained. - Ultrasonic is one reciprocation of the test piece with the claim 2 bottom echo B 1 and double reflected echo B 2, thus the thickness L g of the test piece 1 '
If it is known it can be calculated sound velocity V s of the test pieces with these bottom echo B 1 and double reflected echo B 2.

【0014】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
In the means and means for solving the above problems which explain the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used for easy understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to this.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

−第1実施例− 図1〜図6を参照して、本発明の第1実施例を説明す
る。図1は本発明による超音波探傷方法が適用される超
音波探傷装置の第1実施例を示す図であって、全体構成
を示すブロック図である。なお、以下の説明において、
上述の従来例と同様の構成要素については同一の符号を
付し、その説明を簡略化する。
-First Embodiment- A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an ultrasonic inspection apparatus to which the ultrasonic inspection method according to the present invention is applied, and is a block diagram showing an overall configuration. In the following description,
The same components as those in the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified.

【0016】本実施例の超音波探傷装置は、上述の従来
例の超音波探傷装置とその基本構成は同一である。すな
わち、この超音波探傷装置18は、被検体1との間で超
音波の送受信を行う探触子2と、探触子2にパルス信号
を印加してこの探触子2を励振する送信部3と、探触子
2からのエコー信号を受信する受信部4と、受信部から
の出力をA/D変換するA/Dコンバータ5と、このコ
ンバータ5からのデジタル出力を記憶する波形メモリ6
と、この波形メモリ6のアドレスを指定するアドレスカ
ウンタ7と、これら送信部3、A/Dコンバータ5およ
びアドレスカウンタ7のタイミングを制御するタイミン
グ回路8と、装置全体の制御を行うCPU10と、デー
タ等が一時的に記憶されるRAM11と、後述する処理
手順が記憶されたROM20と、データ入力用のキーボ
ード入力部13’と、波形表示用の液晶表示部14と、
この液晶表示部14の表示制御を行う表示部コントロー
ラ15と、被検体1の表面位置検出用の第1のゲート回
路16と、被検体1の欠陥位置検出用の第2のゲート回
路17とを概略備えている。受信部4は、従来例と同様
に、可変の減衰率を有する減衰回路4aと一定の増幅率
を有する増幅回路4bおよび検波回路4cを備えてい
る。但し、キーボード入力部13’の詳細およびROM
20内に記憶されている処理手順は上述の従来例のもの
とは異なる(詳細は後述)。
The ultrasonic flaw detector of this embodiment has the same basic configuration as the above-described conventional ultrasonic flaw detector. That is, the ultrasonic flaw detector 18 includes a probe 2 that transmits and receives ultrasonic waves to and from the subject 1 and a transmitting unit that applies a pulse signal to the probe 2 to excite the probe 2. 3, a receiving unit 4 for receiving an echo signal from the probe 2, an A / D converter 5 for A / D converting an output from the receiving unit, and a waveform memory 6 for storing a digital output from the converter 5.
An address counter 7 for specifying an address of the waveform memory 6; a timing circuit 8 for controlling the timing of the transmitting unit 3, the A / D converter 5 and the address counter 7; a CPU 10 for controlling the entire apparatus; A ROM 11 for temporarily storing processing procedures to be described later, a keyboard input unit 13 ′ for data input, a liquid crystal display unit 14 for waveform display,
A display unit controller 15 for controlling the display of the liquid crystal display unit 14, a first gate circuit 16 for detecting the surface position of the subject 1, and a second gate circuit 17 for detecting the defect position of the subject 1 are provided. Provided roughly. The receiving unit 4 includes an attenuation circuit 4a having a variable attenuation rate, an amplification circuit 4b having a constant amplification rate, and a detection circuit 4c, as in the conventional example. However, the details of the keyboard input unit 13 'and the ROM
The processing procedure stored in the memory 20 differs from that of the above-described conventional example (details will be described later).

【0017】なお、これら第1のゲート回路16および
第2のゲート回路17は、例えば本出願人が特願昭63−
269381号明細書あるいは特願平2−257978号明細書で開
示したものと同様に、ゲート信号発生回路および最大値
検出回路を備えており、1つの回路でソフトウェア的に
複数のゲートを設定し、かつ、各ゲート内の最大値を検
出する機能を備えているが、その詳細は省略する。
The first gate circuit 16 and the second gate circuit 17 are, for example, disclosed in Japanese Patent Application No.
Similar to the one disclosed in the specification of Japanese Patent Application No. 269381 or Japanese Patent Application No. 2-257978, a gate signal generating circuit and a maximum value detecting circuit are provided. In addition, a function of detecting the maximum value in each gate is provided, but details thereof are omitted.

【0018】図2はキーボード入力部13’の詳細を示
す平面図である。図2において、13’aは数字「0」
〜「9」からなる数値キー、13’bは小数点入力用の
小数点キー、13’cは音速入力用の音速キー、13’
dはゲートレベル(すなわち閾値)入力用のゲートレベ
ルキー、13’eはゲート始点入力用のゲート始点キ
ー、13’fはゲート終点入力用のゲート終点キー、1
3’gは入力した数値をセットするためのセットキー、
13’hは後述する表面エコー補正用の表面エコー補正
キーである。
FIG. 2 is a plan view showing details of the keyboard input unit 13 '. In FIG. 2, 13'a is the number "0"
13'b is a decimal point key for inputting a decimal point, 13'c is a sound speed key for inputting a sound speed, 13 '
d is a gate level key for inputting a gate level (that is, a threshold), 13'e is a gate start key for inputting a gate start point, 13'f is a gate end key for inputting a gate end point, 1 '
3'g is a set key for setting the entered numerical value,
13'h is a surface echo correction key for surface echo correction described later.

【0019】次に、図1〜図5および図6のフローチャ
ートを参照して、本実施例の超音波探傷方法について説
明する。まず、被検体1への探傷動作に先立って、この
被検体1と同一の材質で形成され、好ましくは被検体1
と同様の厚さをもった試験片1’を用意し、これを図4
に示すように水槽Wの水Wa内に配置する。図4に示す
試験片1’は、互いに並行な2平面を有する厚さLg
厚板体であり、その音速は被検体1と同じVsである。
また、試験片1’内に欠陥が存在しても以降の動作に大
きな影響を及ぼすことはないが、図4のように欠陥の存
在しない試験片1’であれば液晶表示部14でのエコー
の種類を誤認することがなくて好ましい。従って、被検
体1の中で欠陥の存在しない部分を試験片1’として使
用することも可能である。
Next, the ultrasonic flaw detection method of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 1 to 5 and FIG. First, prior to the flaw detection operation on the subject 1, the subject 1 is formed of the same material as the subject 1.
A test piece 1 ′ having the same thickness as that of FIG.
As shown in FIG. Test piece 1 'shown in FIG. 4 is a thick plate having a thickness of L g having mutually parallel two planes, the speed of sound is the same V s the subject 1.
Further, even if a defect exists in the test piece 1 ', the subsequent operation is not significantly affected. However, as shown in FIG. It is preferable that the type of is not mistaken. Therefore, it is also possible to use a portion where no defect exists in the subject 1 as the test piece 1 '.

【0020】次に、被検体1に対する探傷動作と同様の
手順で、試験片1’への探傷動作を行う。すなわち、送
信部3から探触子2に向けてパルス信号を送出し、この
パルス信号により探触子2を励振して試験片1’に向け
て超音波を発生、送信させる。送信された超音波は水W
aを介して試験片1’に至り、その表面及び底面で反射
する。試験片1’からの反射波は、送信時と逆の経路を
辿って探触子2に至り、この探触子2において反射波の
レベルに比例するエコー信号に変換される。このエコー
信号は受信部4において適当なレベルにまで増幅された
後、A/Dコンバータ5においてデジタル信号に変換さ
れ、波形メモリ6内に記憶される。さらに、波形メモリ
6内に記憶されたエコー信号は、CPU10を介して表
示部コントローラ15の表示メモリ15m内にも記憶さ
れ、この表示メモリ15m内に記憶された信号が液晶表
示部14の画面上に表示される。図5は、図4に示す試
験片1’から得られるエコー信号を液晶表示部14の画
面上に表示した状態を示す図である。このとき、試験片
1’への探傷動作は、被検体1に対する探傷動作と同一
の増幅率(詳細には減衰回路4aの減衰率)で行う。
Next, a test operation for the test piece 1 'is performed in the same procedure as the test operation for the subject 1. That is, a pulse signal is transmitted from the transmission unit 3 to the probe 2, and the probe 2 is excited by the pulse signal to generate and transmit an ultrasonic wave toward the test piece 1 '. The transmitted ultrasonic wave is water W
The light reaches the test piece 1 ′ via a and is reflected on the surface and the bottom surface thereof. The reflected wave from the test piece 1 'reaches the probe 2 by following a path reverse to that at the time of transmission, and the probe 2 converts the reflected wave into an echo signal proportional to the level of the reflected wave. The echo signal is amplified to an appropriate level in the receiving unit 4, converted into a digital signal in the A / D converter 5, and stored in the waveform memory 6. Further, the echo signal stored in the waveform memory 6 is also stored in the display memory 15m of the display unit controller 15 via the CPU 10, and the signal stored in the display memory 15m is displayed on the screen of the liquid crystal display unit 14. Will be displayed. FIG. 5 is a diagram showing a state in which an echo signal obtained from the test piece 1 ′ shown in FIG. 4 is displayed on the screen of the liquid crystal display unit 14. At this time, the flaw detection operation on the test piece 1 'is performed at the same amplification factor (specifically, the attenuation factor of the attenuation circuit 4a) as the flaw detection operation on the subject 1.

【0021】この状態で、操作者がキーボード入力部1
3’の表面エコー補正キー13’hを押すと超音波探傷
装置18は表面エコー補正モードに入り、図6のフロー
チャートに示す手順で補正値が算出される。まず、ステ
ップS1では、操作者がゲート始点キー13’e、ゲー
ト終点キー13’fおよび数字キー13’aを用いて、
表面エコーSの存在する範囲に第1ゲートを設定するの
を待つ。次いでステップS2では、同様に操作者がゲー
ト始点キー13’e、ゲート終点キー13’fおよび数
字キー13’aを用いて、底面エコーBの存在する範囲
に第2ゲートを設定するのを待つ。
In this state, the operator operates the keyboard input unit 1
When the 3 ′ surface echo correction key 13′h is pressed, the ultrasonic inspection apparatus 18 enters a surface echo correction mode, and a correction value is calculated according to the procedure shown in the flowchart of FIG. First, in step S1, the operator uses the gate start point key 13'e, the gate end point key 13'f, and the number keys 13'a,
Wait until the first gate is set in the area where the surface echo S exists. Next, in step S2, similarly, the operator waits until the operator sets the second gate in the range where the bottom surface echo B exists using the gate start key 13'e, the gate end key 13'f, and the numeric key 13'a. .

【0022】操作者により第1ゲートが設定されると、
第1のゲート回路16は、ステップS3においてこの第
1ゲート内に存在する表面エコーSの最大値ypおよび
この最大値ypに対応するアドレスカウンタ7のアドレ
ス値Apを検出し、加えて、表面エコーSの信号レベル
が閾値y0を越えた時点のアドレスカウンタ7のアドレ
ス値Aiを検出する。同様に、操作者により第2ゲート
が設定されると、第2のゲート回路17は、この第2ゲ
ート内に存在する底面エコーBの最大値yp'およびこの
最大値に対応するアドレスカウンタ17aのアドレス値
p'を検出する。このアドレス値Ap'は、上述のよう
に、表面エコーSの信号レベルが閾値y0を越えた時点
Pから開始している(図3参照)。
When the first gate is set by the operator,
The first gate circuit 16 detects the address value A p of the address counter 7 corresponding to the maximum value y p and the maximum value y p of the surface echo S present in the first gate in a step S3, in addition , detects an address value a i of the address counter 7 at the time when the signal level of the surface echo S exceeds the threshold value y 0. Similarly, when the second gate is set by the operator, the second gate circuit 17 sets the maximum value y p ′ of the bottom echo B existing in the second gate and the address counter 17a corresponding to the maximum value. detecting the address value a p '. As described above, the address value A p ′ starts from the time point P when the signal level of the surface echo S exceeds the threshold value y 0 (see FIG. 3).

【0023】ステップS4では、操作者が音速キー1
3’cおよび数字キー13’aを用いて、試験片1’の
音速Vsおよび厚さLgを入力するのを待ち、次いでプロ
グラムはステップS5に進む。ステップS5では、上述
の検出値および入力値に基づいて、CPU10により補
正値ΔLkが算出される。
In step S4, the operator presses the sound speed key 1
Using 3'c and numeric keys 13'a, waits for inputting a sound velocity V s and the thickness L g of the test piece 1 ', then the program proceeds to step S5. In step S5, based on the detected value and the input value of the above, the correction value [Delta] L k is calculated by the CPU 10.

【0024】上述のように、第1のゲート回路16で検
出された表面エコー最大値のアドレス値をAp、表面エ
コーSが閾値y0を越えた時点のアドレス値をAi、第2
のゲート回路17で検出された底面エコー最大値のアド
レス値をAp'とすると、これらアドレス値から算出され
る試験片1’の厚さの測定値lg'は次式により求められ
る。
As described above, the address value of the maximum value of the surface echo detected by the first gate circuit 16 is A p , the address value when the surface echo S exceeds the threshold value y 0 is A i , and the second value is A i .
Assuming that the address value of the bottom echo maximum value detected by the gate circuit 17 is A p ′, the measured value l g ′ of the thickness of the test piece 1 ′ calculated from these address values is obtained by the following equation.

【数2】lg'=τs・Vs{Ap'−(Ap−Ai)}/2 ここに、τsはA/Dコンバータ5のサンプリング間
隔、Vsは操作者により入力された試験片1’の音速で
ある。しかし、この試験片1’の厚さの測定値lg'は、
上述の議論からも明らかなように、真の試験片1’の厚
さLgよりΔLkだけ大きい値になっている。真の厚さL
gは既知であるので、補正値ΔLk
[Number 2] l g '= τ s · V s {A p' - in (A p -A i)} / 2 where, tau s is the sampling interval of the A / D converter 5, V s is input by the operator This is the sound speed of the test piece 1 '. However, the measured value l g 'of the thickness of this test piece 1' is
As is clear from the above discussion, the thickness is larger by ΔL k than the thickness L g of the true test piece 1 ′. True thickness L
Since g is known, the correction value ΔL k is

【数3】ΔLk=lg'−Lg で求められる。この補正値ΔLkはRAM11内に一時
的に記憶される。
## EQU3 ## It can be obtained by ΔL k = l g ′ −L g . This correction value ΔL k is temporarily stored in the RAM 11.

【0025】ステップS6では操作者が表面エコー補正
キー13hを押すのを待ち、この後、プログラムは表面
エコー補正モードを抜け、通常の探傷モードに戻る。以
降は、次式
In step S6, the process waits for the operator to press the surface echo correction key 13h. After that, the program exits the surface echo correction mode and returns to the normal flaw detection mode. After that,

【数4】 lg=τs・Vs{Ap'−(Ap−Ai)}/2−ΔLk を用いれば、誤差のない真の欠陥深さlgを測定するこ
とができる。
Equation 4] l g = τ s · V s - The use of {A p '(A p -A i)} / 2-ΔL k, it is possible to measure the true defect depth l g without error .

【0026】−第2実施例− 図7〜図10を参照して、本発明の第2実施例を説明す
る。図7は、本発明による超音波探傷方法が適用される
超音波探傷装置の第2実施例を示す図であって、全体構
成を示すブロック図である。本実施例の超音波探傷装置
も、上述の第1実施例の超音波探傷装置とその基本構成
は同一である。但し、本実施例の超音波探傷装置におい
ては、第1、第2のゲート回路16、17に加えて、第
3のゲート回路21がこれらゲート回路16、17に並
列に設けられている。このゲート回路21は、エコー信
号に対して2つの測定範囲(以下、「第3のゲート」、
「第4のゲート」と称する)を設定するとともに、当該
第3、第4のゲート内に存在するエコー信号の最大値お
よびこの最大値に対応するアドレスカウンタ21aのア
ドレス値を検出する。ここで、第3のゲートは、試験片
1’の底面位置(底面エコー)を検出するために任意の
範囲に設定される測定範囲であり、第4のゲートは、試
験片1’内で多重反射したエコー(多重反射エコー)を
検出するために任意の範囲に設定される測定範囲であ
る。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of an ultrasonic inspection apparatus to which the ultrasonic inspection method according to the present invention is applied, and is a block diagram showing an overall configuration. The ultrasonic flaw detector of this embodiment has the same basic configuration as the ultrasonic flaw detector of the first embodiment. However, in the ultrasonic flaw detector of the present embodiment, in addition to the first and second gate circuits 16 and 17, a third gate circuit 21 is provided in parallel with these gate circuits 16 and 17. The gate circuit 21 has two measurement ranges (hereinafter, “third gate”) for the echo signal.
In addition to setting the "fourth gate", the maximum value of the echo signal existing in the third and fourth gates and the address value of the address counter 21a corresponding to this maximum value are detected. Here, the third gate is a measurement range set to an arbitrary range for detecting the bottom surface position (bottom echo) of the test piece 1 ′, and the fourth gate is multiplexed within the test piece 1 ′. This is a measurement range set to an arbitrary range for detecting a reflected echo (multiple reflection echo).

【0027】次に、図7〜図9および図10のフローチ
ャートを参照して、本実施例の超音波探傷方法を説明す
る。まず、第1実施例の場合と同様に、被検体1への探
傷動作に先立って、この被検体1と同一の材質で形成さ
れ、好ましくは被検体1と同様の厚さをもった試験片
1’を用意し、これを図8に示すように水槽Wの水Wa
内に配置する。図8に示す試験片1’は、互いに並行な
2平面を有する厚さLgの厚板状体であり、その音速は
被検体1と同じVsである。
Next, the ultrasonic flaw detection method of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 7 to 9 and FIG. First, as in the first embodiment, prior to the flaw detection operation on the subject 1, a test piece formed of the same material as the subject 1 and preferably having the same thickness as the subject 1 is used. 1 ′ was prepared, and the water Wa in the water tank W was prepared as shown in FIG.
Place within. Test piece 1 shown in FIG. 8 'is a thick plate having a thickness of L g having mutually parallel two planes, the speed of sound is the same V s the subject 1.

【0028】次に、被検体1に対する探傷動作と同様の
手順で、試験片1’への探傷動作を行う。図9は、図8
に示す試験片1’から得られるエコー信号を液晶表示部
14の画面上に表示した状態を示す図である。図9にお
いて、Tは送信波、Sは表面エコーであり、B1は試験
片1’の底面で1回反射された底面エコー、B2は試験
片1’の底面で1回反射されたエコーが試験片1’の表
面で反射され、さらにもう1回試験片1’の底面で反射
された二重反射エコーである。このとき、試験片1’へ
の探傷動作は、被検体1に対する探傷動作と同一の増幅
率で行う。
Next, a test operation for the test piece 1 'is performed in the same procedure as the test operation for the subject 1. FIG. 9 shows FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a state in which an echo signal obtained from the test piece 1 ′ shown in FIG. In Figure 9, T is the transmitted wave, S is a surface echo, B 1 is 'reflected bottom echo once with the bottom surface of, B 2 test piece 1' test piece 1 echo reflected once on the bottom surface of the Is a double reflection echo reflected on the surface of the test piece 1 'and once again on the bottom surface of the test piece 1'. At this time, the flaw detection operation on the test piece 1 ′ is performed at the same amplification factor as the flaw detection operation on the subject 1.

【0029】この状態で、操作者がキーボード入力部1
3’の表面エコー補正キー13’hを押すと超音波探傷
装置18は表面エコー補正モードに入り、図10のフロ
ーチャートに示す手順で補正値が算出される。まず、ス
テップS11では、操作者がゲート始点キー13’e、
ゲート終点キー13’fおよび数字キー13’aを用い
て、表面エコーS、底面エコーB1および二重反射エコ
ーB2の存在する範囲にそれぞれ第1、第3および第4
ゲートを設定するのを待つ。
In this state, the operator operates the keyboard input unit 1
When the 3 ′ surface echo correction key 13′h is pressed, the ultrasonic inspection apparatus 18 enters the surface echo correction mode, and the correction value is calculated according to the procedure shown in the flowchart of FIG. First, in step S11, the operator sets the gate start key 13'e,
Using the gate endpoint keys 13'f and numeric keys 13'a, surface echo S, first each range in the presence of bottom echo B 1 and double reflected echo B 2, third and fourth
Wait to set the gate.

【0030】操作者により第1ゲートが設定されると、
第1のゲート回路16は、ステップS12においてこの
第1ゲート内に存在する表面エコーSの最大値ypおよ
びこの最大値ypに対応するアドレスカウンタ7のアド
レス値Apを検出し、加えて、表面エコーSの信号レベ
ルが閾値y0を越えた時点のアドレスカウンタ7のアド
レス値Aiを検出する。同様に、操作者により第3、第
4ゲートが設定されると、第3のゲート回路21は、こ
の第3、第4ゲート内にそれぞれ存在する底面エコーB
1および二重反射エコーB2の最大値yp3、yp3'、およ
びこの最大値に対応するアドレスカウンタ21aのアド
レス値Ap3、Ap3'を検出する。これらアドレス値
p3、Ap3'は、上述のように、表面エコーSの信号レ
ベルが閾値y0を越えた時点Pから開始している(図9
参照)。
When the first gate is set by the operator,
The first gate circuit 16 detects the address value A p of the address counter 7 corresponding to the maximum value y p and the maximum value y p of the surface echo S present in the first gate in a step S12, in addition , detects an address value a i of the address counter 7 at the time when the signal level of the surface echo S exceeds the threshold value y 0. Similarly, when the third and fourth gates are set by the operator, the third gate circuit 21 outputs the bottom echoes B existing in the third and fourth gates, respectively.
1 and double reflected echo B 2 of the maximum value y p3, y p3 ', and the address value of the maximum value to the corresponding address counter 21a A p3, A p3' to detect. As described above, these address values A p3 and A p3 ′ start from the point P when the signal level of the surface echo S exceeds the threshold value y 0 (FIG. 9).
reference).

【0031】ステップS13では、操作者が数字キー1
3’aを用いて試験片1’の厚さLgを入力するのを待
つ。ステップS14では、上述の検出値および入力値に
基づいて、CPU10により試験片1’の音速が算出さ
れる。
In step S13, the operator presses the numeric key 1
Wait for input of thickness Lg of test piece 1 'using 3'a. In step S14, the CPU 10 calculates the sound speed of the test piece 1 'based on the detected value and the input value.

【0032】上述のように、第1のゲート回路16で検
出された表面エコー最大値のアドレス値をAp、表面エ
コーSが閾値y0を越えた時点のアドレス値をAi、第3
のゲート回路17で検出された底面エコー最大値および
二重反射エコー最大値のアドレス値をそれぞれAp3、A
p3'とすると、これら値から算出される試験片1’の音
速Vsは次式により求められる。
As described above, the address value of the maximum surface echo detected by the first gate circuit 16 is A p , the address value when the surface echo S exceeds the threshold value y 0 is A i , and the third value is A i .
Bottom echo maximum is detected in the gate circuit 17 and double reflected echo maximum address value, respectively A p3, A
'When a test piece 1 which is calculated from these values' p3 sound velocity V s of is obtained by the following equation.

【数5】 ここに、τsはA/Dコンバータ5のサンプリング間
隔、Lgは操作者により入力された試験片1’の厚さで
ある。図8に示すように、底面エコーB1と二重反射エ
コーB2との間で超音波は試験片1’内を1往復してお
り、従って、τs・(Ap3'−Ap3)は実際に超音波が試
験片1’内を1往復した伝播時間に相当する。従って、
上式によって算出された音速Vsはその時点における実
測値であり、その精度は非常に高い。
(Equation 5) Here, τ s is the sampling interval of the A / D converter 5, and L g is the thickness of the test piece 1 ′ input by the operator. As shown in FIG. 8, the ultrasonic between the bottom echo B 1 and double reflected echo B 2 is 'has one round trip inside, thus, τ s · (A p3' specimen 1 -A p3) Represents the propagation time of the ultrasonic wave actually making one round trip in the test piece 1 '. Therefore,
Acoustic velocity V s was calculated by the above equation is the measured value at that time, its accuracy is very high.

【0033】次に、ステップS15ではステップS13
で求められた音速Vsおよび既に求められた検出値に基
づいて、CPU10により補正値ΔLkが求められる。
まず、上述の第1実施例と同様に、次式に基づいて試験
片1’の厚さの測定値lg'が求められる。
Next, in step S15, step S13
Based on the detected values sound velocity V s and has already been obtained obtained by obtained correction value [Delta] L k by CPU 10.
First, similarly to the above-described first embodiment, a measured value l g 'of the thickness of the test piece 1' is obtained based on the following equation.

【数6】lg'=τs・Vs{Ap'−(Ap−Ai)}/2 ここに、VsはステップS13で求められた試験片1’
の音速の実測値である。しかし、この試験片1’の厚さ
の測定値lg'は、上述の議論からも明らかなように、真
の試験片1’の厚さLgよりΔLkだけ大きい値になって
いる。そこで、第1実施例と同様に、次式に基づいて補
正値ΔLkがCPU10により算出される。
L g ′ = τ s VV s {A p ′ − (A p −A i )} / 2 where V s is the test piece 1 ′ obtained in step S 13.
Is the actual measured value of the sound speed. However, the measured value l g ′ of the thickness of the test piece 1 ′ is a value larger by ΔL k than the thickness L g of the true test piece 1 ′, as is clear from the above discussion. Thus, similarly to the first embodiment, the correction value ΔL k is calculated by the CPU 10 based on the following equation.

【数7】ΔLk=lg'−Lg この補正値ΔLkはRAM11内に一時的に記憶され
る。
Equation 7] ΔL k = l g '-L g The correction value [Delta] L k is temporarily stored in the RAM 11.

【0034】ステップS16では、操作者が表面エコー
補正キー13’hを押すのを待ち、この後、プログラム
は表面エコー補正モードを抜け、通常の探傷モードに戻
る。以降は、次式
In step S16, the process waits for the operator to press the surface echo correction key 13'h, after which the program exits the surface echo correction mode and returns to the normal flaw detection mode. After that,

【数8】 lg=τs・Vs{Ap'−(Ap−Ai)}/2−ΔLk を用いれば、誤差のない真の欠陥深さlgを測定するこ
とができる。
Equation 8] l g = τ s · V s - The use of {A p '(A p -A i)} / 2-ΔL k, it is possible to measure the true defect depth l g without error .

【0035】なお、請求の範囲と実施例との対応におい
て、送信部3は送信手段を、受信部4は受信手段を、A
/Dコンバータ5はA/D変換手段をそれぞれ構成して
いる。なお、本発明の超音波探傷方法は、その細部が上
述の一実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
In the correspondence between the claims and the embodiment, the transmitting unit 3 is a transmitting unit, the receiving unit 4 is a receiving unit,
The / D converter 5 constitutes A / D conversion means. The details of the ultrasonic flaw detection method of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、A/D変換手段に入力される電圧値が最大変換電
圧値を超えた場合でも、被検体の表面位置を正確に算出
することが可能となる。従って、被検体の減衰率が大き
い場合や欠陥が表面から大きく離れた位置に存在する場
合でも欠陥の深さ位置を正確に測定することが可能とな
る。特に、請求項2の発明によれば、温度依存性を有す
る被検体の音速を実測しているので、欠陥の深さ位置を
より正確に測定することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, even when the voltage value input to the A / D conversion means exceeds the maximum conversion voltage value, the surface position of the subject can be accurately calculated. It is possible to do. Therefore, the depth position of the defect can be accurately measured even when the attenuation rate of the object is large or when the defect exists at a position far away from the surface. In particular, according to the second aspect of the present invention, since the sound velocity of the object having the temperature dependency is actually measured, the depth position of the defect can be measured more accurately.

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

【図1】本発明の第1実施例である超音波探傷方法が適
用される超音波探傷装置の全体構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an ultrasonic inspection apparatus to which an ultrasonic inspection method according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】第1実施例のキーボード入力部の詳細を示す平
面図である。
FIG. 2 is a plan view showing details of a keyboard input unit of the first embodiment.

【図3】被検体から得られるエコー信号の一例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an echo signal obtained from a subject.

【図4】第1実施例で使用される試験片を示す正面図で
ある。
FIG. 4 is a front view showing a test piece used in the first embodiment.

【図5】図4の試験片から得られるエコー信号の一例を
示す図である。
5 is a diagram showing an example of an echo signal obtained from the test piece of FIG.

【図6】第1実施例の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment.

【図7】本発明の第2実施例である超音波探傷方法が適
用される超音波探傷装置の全体構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic inspection apparatus to which the ultrasonic inspection method according to the second embodiment of the present invention is applied.

【図8】第2実施例で使用される試験片を示す正面図で
ある。
FIG. 8 is a front view showing a test piece used in the second embodiment.

【図9】図8の試験片から得られるエコー信号の一例を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an echo signal obtained from the test piece of FIG. 8;

【図10】第2実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment.

【図11】従来の超音波探傷装置の一例の全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration of an example of a conventional ultrasonic flaw detector.

【図12】図11の超音波探傷装置による被検体の探傷
領域を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a flaw detection area of a subject by the ultrasonic flaw detection apparatus of FIG. 11;

【図13】図12の被検体から得られるエコー信号の一
例を示す図である。
13 is a diagram illustrating an example of an echo signal obtained from the subject in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被検体 1a 欠陥 1’ 試験片 2 探触子 3 送信部 4 受信部 5 A/Dコンバータ 6 波形メモリ 7 アドレスカウンタ 10 CPU 13’ キーボード入力部 16 第1のゲート回路 17 第2のゲート回路 20 ROM 21 第3のゲート回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Subject 1a Defect 1 'Test piece 2 Probe 3 Transmitter 4 Receiver 5 A / D converter 6 Waveform memory 7 Address counter 10 CPU 13' Keyboard input unit 16 First gate circuit 17 Second gate circuit 20 ROM 21 Third Gate Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 29/00 - 29/28──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01N 29/00-29/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 超音波探触子で得られた被検体からの反
射波をA/D変換手段によりデジタル信号に変換して探
傷信号を得る際に、前記A/D変換手段に入力される電
圧値が最大変換電圧値を超えたときに前記被検体内に存
在する欠陥の深さ位置を測定するための方法であって、 送信手段により前記超音波探触子を励振して、前記被検
体と同一の材質で形成された欠陥のない試験片に向けて
超音波を送信する工程と、 前記試験片から得られるエコーを受信手段により前記被
検体の探傷時と同一の増幅率で受信する工程と、 前記試験片の表面エコーの最大値および底面エコーの最
大値のそれぞれの位置を算出する工程と、 前記送信手段、超音波探触子、受信手段およびA/D変
換手段を用いて前記被検体からの探傷信号を得る工程
と、 前記工程により算出された前記試験片における前記表面
エコー最大値および前記底面エコー最大値のそれぞれの
位置、前記試験片の厚さおよび音速、および前記被検体
からの探傷信号を用いてこの被検体内に存在する欠陥の
深さ位置を算出する工程とを備えたことを特徴とする超
音波探傷方法。
When a flaw detection signal is obtained by converting a reflected wave from an object obtained by an ultrasonic probe into a digital signal by an A / D converter, the signal is input to the A / D converter. A method for measuring a depth position of a defect existing in the subject when a voltage value exceeds a maximum conversion voltage value, wherein a transmitting unit excites the ultrasonic probe, and Transmitting ultrasonic waves toward a defect-free test piece formed of the same material as the sample, and receiving echoes obtained from the test piece by a receiving unit at the same amplification factor as at the time of flaw detection of the subject. Calculating the respective positions of the maximum value of the surface echo and the maximum value of the bottom surface echo of the test piece; and using the transmitting unit, the ultrasonic probe, the receiving unit, and the A / D conversion unit. Obtaining a flaw detection signal from the subject; Present in said surface echo maximum and the respective positions of the bottom echo maximum, thickness and speed of sound of the test piece, and using said testing signals from the subject in the subject in the specimen is calculated by Calculating a depth position of the defect to be inspected.
【請求項2】 超音波探触子で得られた被検体からの反
射波をA/D変換手段によりデジタル信号に変換して探
傷信号を得る際に、前記A/D変換手段に入力される電
圧値が最大変換電圧値を超えたときに前記被検体内に存
在する欠陥の深さ位置を測定するための方法であって、 送信手段により前記超音波探触子を励振して、前記被検
体と同一の材質で形成された欠陥のない試験片に向けて
超音波を送信する工程と、 前記試験片から得られるエコーを受信手段により前記被
検体の探傷時と同一の増幅率で受信する工程と、 前記試験片の表面エコーの最大値および底面エコーの最
大値のそれぞれの位置を算出する工程と、 前記試験片内で二重反射したエコーの最大値の位置を算
出する工程と、 前記工程により算出された前記底面エコー最大値および
前記二重反射エコー最大値のそれぞれの位置および前記
試験片の厚さを用いてこの試験片の音速を算出する工程
と、 前記送信手段、超音波探触子、受信手段およびA/D変
換手段を用いて前記被検体からの探傷信号を得る工程
と、 前記工程により算出された前記試験片における前記表面
エコー最大値および前記底面エコー最大値のそれぞれの
位置、前記工程により算出された試験片の音速、および
前記被検体からの探傷信号を用いてこの被検体内に存在
する欠陥の深さ位置を算出する工程とを備えたことを特
徴とする超音波探傷方法。
2. When the reflected wave from the subject obtained by the ultrasonic probe is converted into a digital signal by an A / D converter to obtain a flaw detection signal, the signal is input to the A / D converter. A method for measuring a depth position of a defect existing in the subject when a voltage value exceeds a maximum conversion voltage value, wherein a transmitting unit excites the ultrasonic probe, and Transmitting ultrasonic waves toward a defect-free test piece formed of the same material as the sample, and receiving echoes obtained from the test piece by a receiving unit at the same amplification factor as at the time of flaw detection of the subject. Calculating the position of the maximum value of the surface echo and the maximum value of the bottom surface echo of the test piece; and calculating the position of the maximum value of the double-reflected echo in the test piece, The bottom echo maximum value calculated by the process Calculating the sound velocity of the test piece by using the position of the maximum value of the double reflection echo and the thickness of the test piece; and the transmitting unit, the ultrasonic probe, the receiving unit, and the A / D conversion. obtaining a flaw detection signal from the subject using the device, respective positions, the test piece was calculated by the process of the surface echo maximum value and the bottom echo maxima in the test piece was calculated by the step Calculating a depth position of a defect existing in the subject using the sound velocity of the subject and a flaw detection signal from the subject.
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