JP2980437B2 - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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JP2980437B2 JP3274853A JP27485391A JP2980437B2 JP 2980437 B2 JP2980437 B2 JP 2980437B2 JP 3274853 A JP3274853 A JP 3274853A JP 27485391 A JP27485391 A JP 27485391A JP 2980437 B2 JP2980437 B2 JP 2980437B2
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由起彦 鈴木
隆 井上
泉 佐藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は例えば被検材内欠陥か
ら反射された超音波アナログ信号を標本化した後量子化
してAモードにて欠陥データのデイジタル表示をする超
音波探傷装置,特にデイジタル表示の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の超音波探傷装置の欠陥エコ
ー表示波形,Tは送信パルス,Fは欠陥エコー,Bは底
面エコーであり,超音波探傷装置にはプラズマパネルや
液晶デイスプレイなどのフラットデイスプレイにAモー
ド表示を行うデイジタル表示器が用いられる。被検材へ
向け放射された送信パルスTと被検材底面から反射され
た底面エコーBとの間に被検材内欠陥から反射された欠
陥エコーFならびにこの間に発生する雑音などが表示さ
れる。
【0003】送信パルスT,欠陥エコーF,底面エコー
Bは標本化周期毎に超音波伝搬方向に標本化され,その
標本値が量子化されて欠陥データとなる。欠陥データは
標本化周期の間隔にてデイジタル表示器の画素単位に表
示される。欠陥エコーがパルス状を呈しその持続時間が
小さくなって標本化周期に近づくと欠陥データ表示の画
素数は減少する。また雑音はその表示レベルの変動が顕
著である。更に被検材に対する探傷位置を変えると欠陥
エコーはそのレベルならびに波形が変わる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の超
音波探傷装置では,Aモード表示器は超音波伝搬方向を
X軸,信号レベルをY軸とした2次元画面にて構成さ
れ,表示されるパターンは文字,記号,図形などの静止
画像を対象としたものと異なり,被検材からの反射エコ
ーや雑音などの測定信号は絶えずそのレベルが変動する
動画像を対象としたものである。
【0005】表示パターンはX軸方向には標本化周期,
Y軸方向には欠陥データレベルに基づく画素単位の輝点
よりなり,その包絡線から欠陥の位置ならびに大いさが
検出される。欠陥エコーがパルス状を呈しその持続時間
が標本化周期に接近したり,また微小欠陥などレベルが
小さいエコーはパターンを形成する画素数が少ないの
で,その包絡線から欠陥エコーの波形を正しく得ること
ができない。従ってこれら包絡線を用いての欠陥検出は
正しく行えない。
【0006】また微小欠陥はレベルの低い雑音との識別
が困難で微小欠陥の検出ができない。更に表示パターン
を用いて被検材上の欠陥エコー発生位置の検知や欠陥エ
コーと底面エコーのレベルの割合による欠陥評価が迅速
且つ正確に行えない。
【0007】表示器は画素密度を向上させるためデータ
間の補間を行い高密度画像表示をすると,装置は小型,
軽量,低コストが実現できなくなり且つ計算時間が多く
なるので応答時間が増して実時間表示が行えないという
問題点があった。
【0008】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたもので,欠陥は2値濃淡画像を用いて鮮明に表
示され,欠陥の発生位置の検知や欠陥レベルによる欠陥
の大きさの評価が迅速に行えて微小欠陥も容易に検出で
きる小型,軽量,低コストの超音波探傷装置を得ること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係る超音波探
傷装置は,標本化周期毎に標本値を量子化し欠陥データ
とするA−D変換回路と,欠陥データを格納するライン
メモリと,フレーム画像形成のためXアドレスとYアド
レスの指定ならびに書込みを指令するメモリ制御器と,
ラインメモリから読出した欠陥データの値とメモリ制御
器からのYアドレスの値とを逐次比較してその大きさを
判定する比較器と,メモリ制御器からの指令により標本
化周期方向をX軸,量子化方向をY軸として比較器出力
を所定アドレスへ順次格納し一画面分のフレーム画像を
形成するフレームメモリを設けたものである。
【0010】
【作用】この発明においては,被検材内欠陥から反射さ
れた時系列の超音波アナログ信号は,標本化後量子化し
て欠陥データとなる。標本化周期毎の欠陥データの値は
デイジタル表示器におけるY軸方向のYアドレスの値と
比較して,欠陥データの値までは比較器出力は例えば
「1」となりそれ以外は「0」となって,「0」または
「1」の2値信号を出力する。X軸方向の所定範囲に亙
り上記標本化が行われ,標本化周期毎の比較器出力の2
値信号はフレームメモリ内のX軸,Y軸の所定アドレス
へ順次格納され,Aモード一画面分のフレーム画像が形
成される。
【0011】フレームメモリから読出された2値信号は
デイジタル表示器において,被検材内欠陥が棒グラフ状
の青,白などによる2値の濃淡画像としてAモードにて
表示される。欠陥エコー,底面エコー,雑音などは鮮明
に表示されて,被検材内の欠陥位置の検知,欠陥エコー
と底面エコーのレベル比較による欠陥評価ならびに微小
欠陥の検出が迅速且つ正確に行える。また装置は小型,
軽量,低コストにできる。
【0012】
【実施例】この発明の一実施例を添付図面を参照して詳
細に説明する。図1はこの発明の一実施例を示すブロッ
ク図,1はクロック回路,2は超音波のタイミング信号
を発生するタイミング回路,3はパルス回路,4は探触
子,5は被検材,6は時系列のアナログ信号を受信する
受信回路,7はサンプルホールド回路,8はA−D変換
回路,9はメモリへ格納するデータのアドレス指定なら
びにデータの書込,読出しを指令するメモリ制御器,1
0はラインメモリ,11は比較器,13は一画面分のフ
レーム画像を形成するフレームメモリ,14は駆動回
路,15はデイジタル型の表示器を示している。
【0013】上記のように構成された超音波探傷装置に
おいては,クロック回路1からのクロックはタイミング
回路2にて超音波放射のタイミング信号と同期され,パ
ルス回路3を介して探触子4内の圧電振動子を付勢し,
被検材5へ向けて超音波パルスを放射する。被検材5内
の欠陥から反射された欠陥エコーは受信回路6を経てサ
ンプルホールド回路7にて標本化される。標本値はA−
D変換回路8にて量子化され,メモリ制御器9の指令に
よりいったんラインメモリ10へ格納される。ラインメ
モリ10から読出された欠陥データはメモリ制御器9か
らのYアドレスと共に比較器11へ加えられる。
【0014】図2は比較器動作のタイミングチャートの
一例,Xアドレス0において,ラインメモリ10から読
出された欠陥データは例えば2とする。このときYアド
レスは1から255まで変わり,欠陥データとYアドレ
スはYアドレスの凡ての範囲に亙り比較器11にて順次
比較されて,欠陥データの値>Yアドレスの値のとき
「1」,欠陥データの値Yアドレスの値のとき「0」
を比較器11は出力する。
【0015】当該出力はフレームメモリ13へ加わり,
メモリ制御器9からの指定されたXアドレス,Yアドレ
スならびに書込指令WEによりフレームメモリ13の所
定位置へ格納される。つぎにXアドレス2についてライ
ンメモリ10から読出された欠陥データに同様の処理を
行なう。上記処理はX軸方向の標本化の凡ての範囲に亙
り逐次実行される。
【0016】図3は欠陥データ検出の一例,Xアドレス
ならびにYアドレスの凡ての範囲に亙り比較器11にて
実行された欠陥データの検出において,欠陥データの値
>Yアドレスの値のとき●にて示し2値信号として検出
され,上記結果は逐次フレームメモリ12へ格納され
る。図に示すとおり欠陥データは当該レベルまで検出結
果は常に「1」にて表示され,Aモード一画面分のフレ
ーム画像が形成される。フレームメモリ13から読出さ
れた2値信号は駆動回路14により表示器15へデイジ
タル表示される。
【0017】図4は表示器におけるデイジタル表示の一
例,フレームメモリ13にて形成されたAモードのフレ
ーム画像は表示器15には欠陥エコーが青,白などの2
値の濃淡画像として棒グラフ状に表示される。上記表示
画像は被検材への超音波パルス放射に同期して書きかえ
られるので,欠陥表示はリアルタイムにて行える。
【0018】欠陥は棒グラフ状の2値の濃淡画像として
表示されるので,欠陥エコー,底面エコー,雑音などが
鮮明に表示されて,被検材5内の欠陥位置の検知,欠陥
エコーと底面エコーの比較による欠陥評価ならびに雑音
と識別された微小欠陥の検出などが迅速且つ正確に行え
る。上記のとおり簡易な方式にて実施できるので,装置
は小型,軽量,低コストにできる。
【0019】
【発明の効果】この発明は以上説明したとおり,欠陥エ
コーは量子化されて欠陥データとなりYアドレスとの比
較により2値信号を出力する比較器と,Aモード一画面
分の2値信号によるフレーム画像を形成するフレームメ
モリを設ける簡単な構造により,欠陥は棒グラフ状の2
値濃淡画像としてAモードにて鮮明に表示できる。被検
材内の欠陥位置の検知,欠陥エコーと底面エコーの比較
による欠陥評価ならびに微小欠陥の検出などが迅速且つ
正確にできる。装置は小型,軽量,低コストが図れると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図
【図2】比較器動作のタイミングチャートの一例
【図3】欠陥データ検出の一例
【図4】表示器におけるデイジタル表示の一例
【図5】従来の超音波探傷装置の欠陥エコー表示波形
【符号の説明】
8 A−D変換器 9 メモリ制御器 10 ラインメモリ 11 比較器 13 フレームメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 泉 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株 式会社トキメック内 (72)発明者 斉藤 興二 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株 式会社トキメック内 (56)参考文献 特開 平1−110264(JP,A) 特開 平2−236159(JP,A) 特開 昭63−37256(JP,A) 特開 平3−209159(JP,A) 特開 昭63−95353(JP,A) 特開 平5−87782(JP,A) 実開 昭59−37561(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 29/00 - 29/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検材内に欠陥から反射された時系列の
    超音波アナログ信号を離散的な時間にて標本化し且つ量
    子化してデイジタル表示器へAモードにて表示する超音
    波探傷装置において,標本化周期毎に標本値を量子化し
    欠陥データとするA−D変換回路と,上記欠陥データを
    格納するラインメモリと,フレーム画像形成のためXア
    ドレスとYアドレスの指定ならびに書込みを指令するメ
    モリ制御器と,上記ラインメモリから読出した欠陥デー
    タの値と上記メモリ制御器からのYアドレスの値とを逐
    次比較してその大きさを判定する比較器と,上記メモリ
    制御器からの指令により標本化周期方向をX軸上記量子
    化方向をY軸として比較器出力を所定アドレスへ順次格
    納し一画面分のフレーム画像を形成するフレームメモリ
    とを備えたことを特徴とする超音波探傷装置。
  2. 【請求項2】 比較器出力は2値信号である請求項1記
    載の超音波探傷装置。
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