JP3129142B2

JP3129142B2 - パルス圧縮超音波探傷方法

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Publication number: JP3129142B2
Application number: JP07083835A
Authority: JP
Inventors: 幸理飯塚
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 2001-01-29
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Also published as: JPH08278295A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、広くは超音波を用い
た非破壊検査技術に関し、特に周波数変調波を用いたパ
ルス圧縮処理によりＳＮ比と分解能を向上させたパルス
圧縮超音波探傷方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波探傷技術は、鉄鋼材料の非破壊検
査をはじめとして広く用いられており、一般的な従来技
術は、次のような原理になっている。まず、パルス状の
送信波を超音波探触子に加え、超音波パルスを材料中に
入射する。次に、この超音波探触子と同じ（送受信共
用）かまたは異なる（受信専用の）超音波探触子を用い
て、材料から反射してくる超音波エコーを受信する。そ
して、この受信波を増幅器で増幅し、判定部にて様々な
評価を行なう。例えば、厚みは、材料の表面で反射して
きたＳエコーと材料の底面で反射してきたＢエコーとの
時間差から求められる。また、欠陥は、本来エコーのあ
るべきではない時間位置からのエコーの有無から検出で
きる。

【０００３】さて、このような従来の超音波探傷方法は
以下の問題があった。すなわち、送信波がパルス状なの
でエネルギーが低く、受信波が弱くなってしまう。この
ため、例えば工場内などのように様々な電気機器からの
ノイズが多い環境下では、必要なＳＮ比が得られない場
合やノイズによる誤指示が発生して超音波探傷の信頼性
が失われてしまう場合があった。この問題を解決するた
めの従来技術としては、パルス圧縮処理が良く知られて
いる。この技術は、従来のパルス状の送信波の代わりに
時間幅を長くしたバースト波状の送信波を用いてＳＮ比
を高め、さらに受信波については、送信波を参照波とし
た相関演算によりバースト波状のエコーの時間幅を短く
パルス状に圧縮し、波形の分解能は劣化させずにＳＮ比
を高めるようにしたものである。ここで、送信波には、
周波数変調波（以下、ＦＭ信号という）や位相変調波が
提案されており、主にこの送信波の周波数変化率や位相
変化率によって圧縮処理後のパルス波形が決定される。

【０００４】従来のパルス圧縮処理技術を適用した超音
波探傷装置としては、一般にＦＭ信号を送信波として用
い、そのＦＭ信号の時間幅、周波数変化率及び振幅変化
率をそれぞれ材料や用途に応じて様々に変化できるよう
に、各種パラメータを可変として、ＦＭ信号を発生でき
る手段と受信信号と相関演算を行うための参照信号を発
生できる手段とを設けているものが多い。そして上記の
装置によって、超音波探傷技術にＦＭ信号によるパルス
圧縮処理が使えるようになったので、ＳＮ比の問題はか
なり改善されたが、まだ満足すべきものではなく、以下
に述べる二つの問題があった。

【０００５】一番目の問題は、圧縮処理前の受信波形は
送信波とは等しくならず、送信波の始端部と終端部の両
端が低下したような波形となってしまうために、ＳＮ比
が悪化してしまう問題がある。これは、超音波探触子な
どの周波数特性が中心周波数を中心に山形の特性をして
いるため、帯域外の部分でＦＭ信号が減衰してしまうた
めに起こるものである。二番目の問題は、圧縮処理後の
エコー波形がパルス状にならず、波数の多い分解能の悪
い波形になってしまう問題である。これは、圧縮処理後
のエコー波形は、送信波の時間幅、周波数変化率及び振
幅変化率だけでなく、超音波探触子などの周波数帯域に
よっても影響されるためである。

【０００６】一番目の問題に対処するための従来技術と
しては、ＦＭ信号の周波数遷移帯域を超音波探触子の周
波数帯域に応じて最適化する方法がある。例えば、「Ｔ
ｈｅｏｐｔｉｍｕｍｂａｎｄｗｉｄｔｈｏｆｃｈ
ｉｒｐｓｉｇｎａｌｓｉｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ
Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．６Ｐ４１７−４２０（１９９
３）」では、探触子の周波数特性がｃｏｓ関数形で表さ
れる場合、図１７の（ａ）に示す如く、周波数遷移帯域
Ｂを探触子の周波数特性Ｆ（ｊω）におけるピークレベ
ルから−６ｄＢの帯域幅Ｂ_Tの１．１４倍に設定すると
最もＳＮ比が良くなるとされている。次に、二番目の問
題に対処する方法としては、圧縮後のエコー波形に対し
て、図１７の（ｂ）に示すごとく、探触子の周波数特性
Ｆ（ｊω）の逆フィルタをかける処理がある。この方法
は、デコンボリューション処理と呼ばれ、「日本機械学
会編：非破壊計測技術Ｐ１０９−１１２朝倉書店（１
９９０）」などにその内容は記述されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の文
献に示されたこれらの方法を用いるためには、探触子の
周波数特性を知らなければならない。探触子の周波数特
性は、理論的には、探触子にインパルスを加えた場合の
応答として求められるので、送信波にパルス波を用いて
被検体からのエコーを得れば良い。しかしながら実際に
超音波探傷を行う工場内などでは、前述の通り様々な電
気機器からのノイズが多いため十分なＳＮ比が得られな
い場合が多いので、実際には探触子の周波数特性を知る
ことが困難であり、このため送信波の周波数遷移帯域を
最適に設定をすることができないという問題点があっ
た。また、できる限り周波数帯域の広い超音波探触子を
用いることも一つの方法だが、超音波探触子は一般に圧
電素子の厚み共振を利用することにより実用的な感度を
得ているため、広帯域化にも限界がもたらされていた。
従って現状では、超音波探傷技術のＳＮ比と分解能には
限界があり、必ずしも満足できるものではなかった。本
発明は上記のような問題点を解決するためになされたも
ので、パルス圧縮処理を用いた超音波探傷技術におい
て、探触子や被検体などの周波数特性が変わっても常に
高いＳＮ比と分解能の得られるパルス圧縮超音波探傷方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
パルス圧縮超音波探傷方法は、被検体に対して探触子を
介して所定パルス幅の周波数変調波による超音波の送受
信を行い、その受信信号に対して参照信号を用いてパル
ス圧縮処理を施した信号によって被検体を探傷するパル
ス圧縮超音波探傷方法において、初回の周波数遷移帯域
の下限周波数を０Ｈｚ、上限周波数を前記探触子の公称
周波数の２倍以上に設定した周波数変調波を送信波ｓｔ
（ｔ）として探触子を介して被検体に送受信を行い、そ
の受信信号に対してパルス圧縮処理を施してエコー波形
ｓｒ（ｔ）を生成し、次に、前記送信波ｓｔ（ｔ）とエ
コー波形ｓｒ（ｔ）とから探触子を含む超音波伝送路の
周波数特性Ｆ（ｊω）を求め、次に、前記求めた周波数
特性Ｆ（ｊω）に基づき、前記エコー波形ｓｒ（ｔ）の
ＳＮ比が最適化されるように、次回の送信波の周波数遷
移帯域を再設定するようにしたものである。

【０００９】本発明の請求項２に係るパルス圧縮超音波
探傷方法は、前記請求項１に係るパルス圧縮超音波探傷
方法において、前記求めた超音波伝送路の周波数特性Ｆ
（ｊω）に基づき、前記Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトル
のピークレベルからそれぞれ約−６ｄＢの位置にある下
側周波数ｆ₁及び上側周波数ｆ₂並びに前記約−６ｄＢ
の位置からさらに減少して最初の極小レベルの位置にあ
る下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求め、次回の送
信波の周波数遷移帯域の下限周波数を前記ｆ₁₀とｆ₁と
の間から選択し、また上限周波数を前記ｆ₂とｆ₂₀との
間から選択して再設定するようにしたものである。

【００１０】本発明の請求項３に係るパルス圧縮超音波
探傷方法は、被検体に対して探触子を介して所定パルス
幅の周波数変調波による超音波の送受信を行い、その受
信信号に対して参照信号を用いてパルス圧縮処理を施し
た信号によって被検体を探傷するパルス圧縮超音波探傷
方法において、所定周波数遷移帯域の周波数変調波によ
る送信波ｓｔ（ｔ）を探触子を介して被検体に送受信を
行い、その受信信号に対してパルス圧縮処理を施してエ
コー波形ｓｒ（ｔ）を生成し、次に、前記送信波ｓｔ
（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）とから探触子を含む超音
波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）を求め、次に、前記求
めた周波数特性Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトルの零レベ
ルまたはピークレベルから減少して最初の極小レベルの
位置にある下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求める
と共に、このｆ₁₀とｆ₂₀の間の周波数範囲を持った前記
エコー波形ｓｒ（ｔ）の理想波ｓｕ（ｔ）を求め、次
に、前記エコー波形ｓｒ（ｔ）を前記理想波ｓｕ（ｔ）
に変換するフィルタ特性Ｈ（ｊω）を求め、このＨ（ｊ
ω）によるフィルタ処理を前記エコー波形ｓｒ（ｔ）に
施すようにしたものである。

【００１１】本発明の請求項４に係るパルス圧縮超音波
探傷方法は、被検体に対して探触子を介して所定パルス
幅の周波数変調波による超音波の送受信を行い、その受
信信号に対して参照信号を用いてパルス圧縮処理を施し
た信号によって被検体を探傷するパルス圧縮超音波探傷
方法において、所定周波数遷移帯域の周波数変調波によ
る送信波ｓｔ（ｔ）を探触子を介して被検体に送受信を
行い、その受信信号に対してパルス圧縮処理を施してエ
コー波形ｓｒ（ｔ）を生成し、次に、前記送信波ｓｔ
（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）とから探触子を含む超音
波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）を求め、次に、前記求
めた周波数特性Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトルの零レベ
ルまたはピークレベルから減少して最初の極小レベルの
位置にある下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求める
と共に、このｆ₁₀とｆ₂₀の間の周波数範囲を持った前記
エコー波形ｓｒ（ｔ）の理想波ｓｕ（ｔ）を求め、次
に、前記エコー波形ｓｒ（ｔ）を前記理想波ｓｕ（ｔ）
に変換するフィルタ特性Ｈ（ｊω）を求めると共に、前
記送信波ｓｔ（ｔ）の周波数特性Ｓｔ（ｊω）を求め、
次に、前記送信波の周波数特性Ｓｔ（ｊω）とフィルタ
特性Ｈ（ｊω）とからＳｈ（ｊω）＝Ｓｔ^*（ｊω）・
Ｈ（ｊω）で得られる周波数特性を逆フーリエ変換して
得た波形ｓｈ（ｔ）を前記参照信号の波形として受信信
号とのパルス圧縮処理を施すようにしたものである。

【００１２】

【作用】本請求項１及び２に係る発明においては、探触
子を含む超音波伝送路の周波数特性を知るために、パル
ス波を使わず、（１）最初は、周波数遷移帯域を広くと
ったＦＭ信号を送信波ｓｔ（ｔ）として探触子を介して
被検体に送受信を行い、その受信信号に対してパルス圧
縮処理を施してエコー波形ｓｒ（ｔ）を生成し、（２）
次に、送信波ｓｔ（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）とから
探触子を含む超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）を求
め、（３）次に、前記周波数特性Ｆ（ｊω）に基づき、
パルス圧縮処理後のエコー波形ｓｒ（ｔ）のＳＮ比が最
適化されるように、ＦＭ信号の周波数遷移帯域を再設定
し直してから実用に供するという点が最大の特徴であ
り、以下、その作用を説明する。

【００１３】本発明のＦＭ信号によるパルス圧縮超音波
探傷法では、まず、ＦＭ信号の周波数遷移帯域の下限周
波数を０Ｈｚ、上限周波数を探触子の公称周波数（一般
に市販の探触子には、その最大感度の得られる周波数を
公称周波数として明記してある）の２倍以上に設定した
ＦＭ信号を送信波ｓｔ（ｔ）として、探触子を介して被
検体に送受信を行い、被検体からの受信信号に対してパ
ルス圧縮処理を施してエコー波形ｓｒ（ｔ）を得る。こ
のパルス圧縮処理を施したエコー波形ｓｒ（ｔ）を得る
過程において、エコー波形ｓｒ（ｔ）は超音波探触子や
被検体など伝播途中の伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）の
影響を受ける。この影響を考慮すると、エコー波形は以
下の（１）式で表すことができる。なお、以下、大文字
は信号の周波数特性であり、^*は複素共役を表す。Ｓｒ（ｊω）＝Ｓｔ（ｊω）・Ｆ（ｊω）・Ｓｔ^*（ｊω） …（１）ここで、初回の送信波の周波数遷移帯域は、その下限周
波数を０Ｈｚ、上限周波数を探触子の公称周波数の２倍
以上としているが、この理由は、この範囲であれば超音
波探触子の周波数帯域よりも広い範囲となるためであ
り、その結果として、以下の（２）式により伝送路の周
波数特性Ｆ（ｊω）を求めることができる。Ｆ（ｊω）＝Ｓｒ（ｊω）／［Ｓｔ（ｊω）・Ｓｔ^*（ｊω）］ …（２）

【００１４】この初回の手順においては、必ずしも最適
な周波数遷移帯域ではないが、送信波にパルス波ではな
くＦＭ信号を用いることにより、パルス波を用いる場合
よりも良いＳＮ比のエコー波形が得られる。その結果、
工場などノイズの多い環境下でも超音波探触子を含む伝
送路の周波数特性を測定することができる。次に、上記
のように求めた超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）を
基に、前記エコー波形ｓｒ（ｔ）のＳＮ比が最適化され
るように、次回の送信波の周波数遷移帯域を最適な値ｆ
₁〜ｆ₂に再設定する。そしてこの次回以降の送信波の
周波数遷移帯域を最適値のｆ₁〜ｆ₂に再設定すること
により、エコー波形のＳＮ比がさらに向上するから、工
場内の電気的雑音の多い環境下にあっても、超音波探傷
の信頼性を高めることができるようになる。

【００１５】本請求項２に係る発明においては、前記次
回のＦＭ信号の周波数遷移帯域は、下記のように再設定
する。即ち、前記求めた超音波伝送路の周波数特性Ｆ
（ｊω）基づき、前記Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトルの
ピークレベルからそれぞれ約−６ｄＢの位置にある下側
周波数ｆ₁及び上側周波数ｆ₂並びに前記約−６ｄＢの
位置からさらに減少して最初の極小レベルの位置にある
下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求め、次回の送信
波の周波数遷移帯域の下限周波数を前記ｆ₁₀とｆ₁との
間から選択し、また上限周波数を前記ｆ₂とｆ₂₀との間
から選択して再設定する。この請求項２のように次回以
降のＦＭ信号の周波数遷移帯域を再設定する理由は、超
音波探触子の周波数特性は、必ずしもｃｏｓ関数形（単
峰波形）で表されるだけでなく、多峰波形や偏った形も
多く存在するので、上記の範囲から上限及び下限周波数
を選択することにより、ほとんどの超音波探触子に対し
て最適な周波数遷移帯域を選択することができるからで
ある。

【００１６】さらに、本発明の方法を用いれば、超音波
探触子の周波数範囲を知ることができるので、デコンボ
リューション後の波形を限られた周波数帯域内で最も鋭
い波形となるようにフィルタ処理することができる。即
ち本請求項３に係る発明においては、請求項１又は２と
同様の方法により、超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊ
ω）を求め、次に、前記求めた周波数特性Ｆ（ｊω）の
絶対値スペクトルの零レベルまたはピークレベルから減
少して最初の極小レベルの位置にある下側周波数ｆ₁₀及
び上側周波数ｆ₂₀を求めると共に、このｆ₁₀とｆ₂₀の間
の周波数範囲を持った前記エコー波形ｓｒ（ｔ）の理想
波ｓｕ（ｔ）を設定する。次に、前記エコー波形ｓｒ
（ｔ）を前記理想波ｓｕ（ｔ）に変換するフィルタ特性
Ｈ（ｊω）を次の（３）式のように求める。Ｈ（ｊω）＝Ｓｕ（ｊω）／Ｓｒ（ｊω）、（但しｆ：ｆ₁₀〜ｆ₂₀） …（３）そしてこのＨ（ｊω）によるフィルタ処理を前記パルス
圧縮処理後のエコー波形ｓｒ（ｔ）に施すことにより、
超音波探触子の周波数特性に応じて、最適に波形を鋭く
し、分解能を高めることができる。従来のデコンボリュ
ーション処理では、超音波探触子の周波数特性の零レベ
ル近傍の周波数で、Ｈ（ｊω）が非常に大きくなってし
まい、ノイズの影響を受け易かったが、本発明の方法で
は超音波探触子の上記ｆ₁₀〜ｆ₂₀の範囲だけでＨ（ｊ
ω）を定めているので、そのような問題も発生しない。

【００１７】さらに本請求項４に係る発明においては、
前記請求項３と同様な方法により、パルス圧縮処理後の
エコー波形ｓｒ（ｔ）を前記理想波ｓｕ（ｔ）に変換す
るフィルタ特性Ｈ（ｊω）を求めると共に、前記送信波
ｓｔ（ｔ）の周波数特性Ｓｔ（ｊω）を求め、次に、前
記送信波の周波数特性Ｓｔ（ｊω）とフィルタ特性Ｈ
（ｊω）とからＳｈ（ｊω）＝Ｓｔ^*（ｊω）・Ｈ（ｊ
ω）で得られる周波数特性を逆フーリエ変換して得た波
形ｓｈ（ｔ）を前記参照信号の波形として受信信号との
パルス圧縮処理を施すようにしている。この請求項４の
ようにすると、パルス圧縮処理とＨ（ｊω）のフィルタ
処理を一つの相関器で行なうことができるので、経済的
なパルス圧縮超音波探傷装置を構成することができる。

【００１８】

【実施例】本発明は、被検体に対して探触子を介して所
定パルス幅の周波数変調波による超音波の送受信を行
い、その受信信号に対して参照信号を用いてパルス圧縮
処理を施した信号によって被検体を探傷するパルス圧縮
超音波探傷方法に係るものであり、以下、本発明の実施
例を図面を用いて説明する。図１は本発明に係るＦＭ信
号の周波数遷移帯域設定順序を示すフローチャートであ
る。なお、図のＳに続く数値はステップ番号を示す。ま
ず、図１の送信波初期値ルーチンＳ１では、初回の周波
数遷移帯域の下限周波数を０Ｈｚ、上限周波数を前記探
触子の公称周波数ｆ_nの２倍の２ｆ_nに設定した周波数
変調波を送信波ｓｔ（ｔ）として探触子を介して被検体
に送受信を行い、その受信信号に対してパルス圧縮処理
を施してエコー波形ｓｒ（ｔ）を生成する。このエコー
波形は、例えば被検体の底面や加工傷などから得るもの
である。

【００１９】次に、図１の再設定値計算ルーチンＳ２で
は、エコー波形ｓｒ（ｔ）をフーリエ変換してＳｒ（ｊ
ω）を求め、さらに作用で述べた（２）式に基づいて、
超音波伝送路の複素周波数特性Ｆ（ｊω）を求める。こ
の特性の絶対値スペクトルを基に、前記エコー波形ｓｒ
（ｔ）のＳＮ比が最適化されるように、次回の送信波の
周波数遷移帯域ｆ₁〜ｆ₂を再設定する。例えば、まず
前記求めた超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）がｃｏ
ｓ関数形の場合には、前記Ｆ（ｊω）の絶対値スペクト
ルのピークレベルからそれぞれ−６ｄＢの位置にある下
側周波数と上側周波数との間の−６ｄＢ帯域幅Ｂ_Tを求
め、次に前記Ｂ_Tの１．１４倍を次回の送信波の周波数
遷移帯域に定め、この遷移帯域における下限周波数ｆ₁
と上限周波数ｆ₂を再設定する。そして、送信波再設定
ルーチンＳ３にて、ＦＭ信号の周波数遷移帯域をｆ₁〜
ｆ₂に変更し、以後、このｆ₁〜ｆ₂を周波数遷移帯域
とするＦＭ信号を被検体の探傷や厚さ測定などの計測へ
供する。

【００２０】図２は本発明に係るＦＭ信号を用いた超音
波探傷装置の構成図である。図２において、１はパラメ
ータ設定部であり、送信波であるＦＭ信号の中心周波
数、周波数遷移帯域、送信パルス時間幅及び振幅変化率
などを外部から指定したり、波形抽出部６から受ける部
分である。２はＦＭ信号作成部であり、パラメータ設定
部１により設定された波形パラメータに基づいてＦＭ信
号を作成し、ＦＭ信号送信部３へ送出する。ＦＭ信号送
信部３は、同期発生部８からの送信タイミング信号に同
期して、ＦＭ信号を超音波探触子９へ送信する。超音波
探触子９は圧電振動子を内蔵しており、入力したＦＭ信
号に対応した超音波パルスを被検体１０へ入射する。ま
た超音波探触子９は、被検体１０から反射した超音波を
電気信号に変換し、エコー信号として次のパルス圧縮部
５へ送出する。一方、参照信号作成部４では、パラメー
タ設定部１により設定された波形パラメータに基づいて
パルス圧縮処理のための参照信号を作成して、パルス圧
縮部５へ送出する。パルス圧縮部５では、受信したエコ
ー波形と参照信号との相互相関を演算してパルス圧縮処
理し、表示部７へ出力する。この信号は波形抽出部６へ
も送れるようになっており、波形抽出部６では、エコー
波形を抽出し、最適な送信波パラメータを演算する。

【００２１】図３は、図２に示す超音波探傷装置の具体
的構成図であり、図２と同一のもの又は同一機能を有す
るものは同一の番号を付与してある。例えば図３のＦＩ
Ｒフィルタ５は図２のパルス圧縮部５と同一機能を有す
るものである。図３において、１１は送信用増幅器、１
２は受信用増幅器、１３はＡ／Ｄ変換器、１４はＤ／Ａ
変換器、１５はパーソナルコンピュータであり、図２お
けるパラメータ設定部１、ＦＭ信号作成部２、参照信号
作成部４及び波形抽出部６の機能をパーソナルコンピュ
ータ１５にプログラムとして内蔵されたソフトウェアの
実行により実現している。

【００２２】次に図３の動作を詳細に説明する。まず、
パーソナルコンピュータ１５にて、サンプリング周期４
０ｎｓｅｃ、１２８点からなるデジタルのＦＭ信号の送
信波を作成する。この場合、ＦＭ信号のパルス時間幅は
最大５．１２μｓまで可能である。作成されたデジタル
のＦＭ信号は、Ｄ／Ａ変換器３にて４０ｎｓｅｃのクロ
ック周期で順次読みだされ、アナログ信号となって送信
用増幅器１１に送られる。この一巡の読み出しタイミン
グは同期発生回路８の送信タイミング信号に基づいて、
１ＫＨｚ程度の繰り返し周期で行われる。送信用増幅器
１１で３００Ｖ程度まで増幅された送信波は、超音波探
触子９に送られ、超音波に変換されて被検体１０へ送ら
れる。なお、サンプリング周期を４０ｎｓｅｃとした理
由は、ここで用いた超音波探触子の公称周波数は５ＭＨ
ｚのものであり、その帯域幅は１０ＭＨｚまで広がって
いるため、サンプリング論理に基づきその２倍以上のサ
ンプリング周波数が必要であり、この実施例ではサンプ
リング周波数を２５ＭＨｚにしたので、すなわち４０ｎ
ｓｅｃのサンプリング周期となる。送信波と同様に、パ
ーソナルコンピュータ１５にて、サンプリング周期４０
ｎｓｃｅ、１２８点からなるデジタルの参照信号を作成
し、ＦＩＲフィルタ５の係数メモリへ書き込んでおく。
ここで、参照信号の波形は、送信波と同様でも良いし、
送信波とは異なる波形でも良く、さらには本発明の請求
項４により求められた波形を用いても良いが、図１の送
信波初期値ルーチンＳ１においては送信波と同様の波形
を用いるのが適している。

【００２３】さて、超音波探触子９にて受波されたエコ
ー信号は数ｍＶ程度と微弱であるから、受信用増幅器１
２にて１Ｖ程度まで増幅する。次に、Ａ／Ｄ変換器１３
にてデジタル信号ｘ(k) に変換する。Ａ／Ｄ変換のサン
プリング周期は４０ｎｓｅｃで行い、順次ＦＩＲフィル
タ５へ送る。図４はＦＩＲフィルタ５の具体的な回路例
を示す図であり、ＦＩＲフィルタ５は、参照信号を格納
する係数メモリ１６、乗算器１７、加算器１８及び遅延
器１９により構成されている。ＦＩＲフィルタ５では、
１２８個のデジタル参照信号Ｃ₁〜Ｃ₁₂₈とデジタル受
信データｘ(k) との相互相関ｙ(k) ＝Σｃ(i) ・ｘ(k-
i) 、（但しｉ＝１、２、３、…１２８）の演算を行な
うので、係数メモリ１６へ参照信号ｃ(i) を逆順序に書
き込むことによって、相互相関ｙ(k) ＝Σｃ(i) ・ｘ(k
+i) の計算が行われる。ＦＩＲフィルタ５の出力は、Ｄ
／Ａ変換器１４を介してアナログ信号に戻され、ＣＲＴ
表示器７に表示されると共に、デジタル信号のままパー
ソナルコンピュータ１５へも取り込まれ、図１の再設定
値計算ルーチンＳ２のためのデータとして用いられる。
以上の各動作は、図１のフローチャートに基づいて適宜
設定され行われる。

【００２４】本発明の第１の実施例として、送信波の周
波数遷移帯域を最適に決定した例を述べる。以下は電磁
ノイズの非常に多い環境下で、図３に示した探傷装置と
垂直探触子とにより深さ５０ｍｍの人工傷（φ２ｍｍ平
底穴）を探傷した例を示す。まず本発明と従来技術にお
ける送信波と受信エコーとの比較を波形で示す。図５
は、従来のパルス波を送信波に用いて探傷した場合の波
形図であり、同図の（ａ）は送信波の波形を、（ｂ）は
その受信エコーの波形である。図５の（ｂ）では、ＳＮ
比が低いためエコーが明瞭ではないことが示されてい
る。次に、本発明によるＦＭ信号の初期値として、周波
数遷移帯域＝０〜１０ＭＨｚ、パルス時間幅＝４μｓの
ＦＭ信号を送信波に用いて探傷した結果の波形を図６に
示す。図６の（ａ）は送信波の波形、（ｂ）はその受信
信号のパルス圧縮処理後のエコー波形である。図６の
（ｂ）では、十分にＳＮ比が高くなっているため、エコ
ーが明瞭であることが判る。ここまでが図１の送信波初
期値ルーチンＳ１である。

【００２５】次に図６の（ｂ）に示したパルス圧縮処理
後のエコー波形を高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴとい
う）し、（２）式を用いることにより伝送路の周波数特
性Ｆ（ｊω）を求め、その絶対値スペクトルを図７に示
す。図７によって、伝送路の周波数特性はｃｏｓ関数形
であることが判る。従ってこのような周波数特性の場合
には、例えば次のようにして次回のＦＭ信号の周波数遷
移帯域を求める。まず図７における伝送路の周波数特性
Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトルのピークレベルからそれ
ぞれ−６ｄＢの位置にある下側周波数の２．４５ＭＨ
ｚ、上側周波数の７．５５ＭＨｚとから両周波数間の−
６ｄＢ帯域幅Ｂ_Tの５．１ＭＨｚを求める。次に次回の
ＦＭ信号の最適な周波数遷移帯域を前記Ｂ_Tの１．１４
倍として求めると約５．８ＭＨｚとなり、この遷移帯域
における下限周波数ｆ₁は２．１ＭＨｚ、上限周波数ｆ
₂は７．９ＭＨｚとして求められる。ここまでが図１の
再設定値計算ルーチンＳ２である。

【００２６】以上の結果から、次に送信波を周波数遷移
帯域２．１〜７．９ＭＨｚのＦＭ信号に変更して探傷し
た結果の波形を図８に示す。図８の（ａ）は送信波の波
形、（ｂ）は受信信号のパルス圧縮処理後のエコー波形
である。図８の（ｂ）の波形は図６の（ｂ）に比べて、
さらにＳＮ比が高くなってＳＮ比が最適化されているこ
とが判る。ここまで図１の送信波再設定ルーチンＳ３で
ある。このように、本発明によれば、ノイズの多い環境
下においても伝送路の周波数特性を得ることができると
共に、この伝送路の周波数特性を用いて送信波の最適な
周波数遷移帯域が得られるので、即ち送信波のパラメー
タを最適化できるので、非常にＳＮ比の優れた超音波探
傷が可能となる。

【００２７】なお、図９に示した波形は、パルス圧縮処
理する前の受信エコー波形であり、同図の（ａ）は周波
数遷移帯域の初期値（０〜１０ＭＨｚ）による送信波を
用いた場合で、（ｂ）は周波数遷移帯域の再設定値
（２．１〜７．９ＭＨｚ）による送信波を用いた場合で
ある。図９の（ａ）では、探触子の周波数特性に比べて
広い範囲でＦＭ信号を遷移させているため、本来パルス
時間幅が４μｓで送信したＦＭ信号の両端の振幅が小さ
くなり２．５μｓ程度に狭くなっているのに対して、同
図の（ｂ）では、送信波が最適化されているためパルス
時間幅は４μｓのままであり、本実施例における送信波
の最適化効果が明瞭に示されている。なお、図５の
（ｂ）と図９ではノイズレベルが同じだがエコー強度が
異なるのは、ＦＭ信号を送信波として用いる場合、図５
の（ａ）と図６の（ａ）の比較から明らかなように、Ｆ
Ｍ信号の方がエネルギーが大きいからである。また、図
６の（ｂ）でノイズレベルが図９の（ａ）に比べて下が
っているのは、相関処理の効果である。

【００２８】次に、本発明の第２の実施例として、伝送
路の周波数特性がｃｏｓ関数形でない場合について述べ
る。図１０は、第１の実施例で用いたものと別の超音波
探触子を用い、送信波の初期値として、周波数遷移帯域
＝０〜１５ＭＨｚ、パルス時間幅＝４μｓのＦＭ信号を
用いて測定したエコーから求めた伝送路の周波数特性の
絶対値スペクトルを示す図である。図１０の−６ｄＢ帯
域幅Ｂ_Tは図７と同様だが、−６ｄＢ以下の高周波側の
周波数成分を多く含んでいる。同図の高周波側の−６ｄ
Ｂ周波数は７．５５ＭＨｚであり、−６ｄＢからさらに
減少して零レベルとなる周波数は１４ＭＨｚである。次
に、送信波の周波数遷移帯域を下限周波数は２．１ＭＨ
ｚに固定し、上限周波数を７ＭＨｚから１６ＭＨｚまで
変化させた時のＳＮ比の周波数特性の変化を調べた所、
図１１のようになった。図中Ａは図７の周波数特性の超
音波探触子を用いた場合であり、Ｂは図１０の周波数特
性の超音波探触子を用いた場合である。図１１により、
図１０の特性の超音波探触子を用いたＢの場合は、周波
数遷移帯域の上限周波数の最適値は、７．９ＭＨｚより
も高い周波数であることが示されている。

【００２９】前記第１及び第２の実施例に示したよう
に、超音波伝送路の周波数特性には種々の特性が存在す
るので、一般的に、図１の再設定値計算ルーチンＳ２に
おいて、ＦＭ信号の下限周波数及び上限周波数は次のよ
うにして求めればよい。図１の送信波初期値ルーチンＳ
１により求めた超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）に
基づき、前記Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトルのピークレ
ベルからそれぞれ約−６ｄＢの位置にある下側周波数ｆ
₁及び上側周波数ｆ₂並びに前記約−６ｄＢの位置から
さらに減少して最初の極小レベルの位置にある下側周波
数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求め、次回の送信波の周波
数遷移帯域の下限周波数を前記ｆ₁₀とｆ₁との間から選
択し、また上限周波数を前記ｆ₂とｆ₂₀との間から選択
して求めればよい。このように、本発明によれば、伝送
路の周波数特性に応じて最適なＳＮ比となるＦＭ信号の
パラメータを選択できるので、常に高いＳＮ比で超音波
探傷をすることが可能となる。

【００３０】次に、本発明の第３の実施例として、受信
波のパルス圧縮処理後の信号に対してデコンボリューシ
ョン処理を行った場合について述べる。図１２は、さら
に別の超音波探触子を用いて、送信波の初期値として、
周波数遷移帯域＝０〜１０ＭＨｚ、パルス時間幅＝４μ
ｓのＦＭ信号を用いて得た結果を示す図である。同図の
（ａ）は受信信号のパルス圧縮処理後のエコー波形であ
り、波数が多く分解能が悪いことが示されている。ま
た、若干のノイズが認められ、パルス波を送信波として
用いた場合は全く測定が不可能なことが明らかである。
しかしながら、図１２の（ａ）にはエコーは明瞭に現わ
れているため、伝送路の周波数特性を求めるには十分な
ＳＮ比であり、このエコー波形から伝送路の周波数特性
Ｆ（ｊω）を求めた結果が図１２の（ｂ）である。そこ
で、前記求めた伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）の絶対値
スペクトルの零レベルの位置にある下側周波数ｆ_aは
１．３６ＭＨｚ、上側周波数ｆ_bは７．９１ＭＨｚとし
て求め、このｆ_aとｆ_bの間の周波数範囲を持った前記
エコー波形の理想波ｓｕ（ｔ）を設定する。

【００３１】本実施例では、上記理想波は次の（４）式
の周波数特性Ｓｕ（ｊω）を逆フーリエ変換して得た。Ｓｕ（ｊω）＝０．１４＋１．１４ｃｏｓ²［（２πｆ−２πｆ_c）／２Ｂ］ …（４）ここで、ｆ_c＝（ｆ_a＋ｆ_b）／２、Ｂ＝ｆ_b−ｆ_aで
ある。なお、ここではｃｏｓ関数型の窓関数を用いた
が、他の関数でも実施可能である。図１３の（ａ）の波
形は、以上のようにして得たパルス圧縮処理後のエコー
波形の理想波の波形である。また以上のデータより、パ
ルス圧縮処理後の信号に適用するデコンボリューション
のためのフィルタ特性Ｈ（ｊω）が次の（５）式で求め
られる。Ｈ（ｊω）＝Ｓｕ（ｊω）／Ｓｒ（ｊω）、（但しｆ＝ｆ_a〜ｆ_b） …（５）図１３の（ｂ）は、この（５）式によって求めたデコン
ボリューション用のフィルタ特性Ｈ（ｊω）を示す図で
ある。

【００３２】なお図１２の（ｂ）に示された伝送路の周
波数特性の場合には、エコー波形の理想波ｓｕ（ｔ）の
周波数範囲を、周波数特性の絶対値スペクトルの零レベ
ルの位置にある下側周波数ｆ_aと上側周波数ｆ_bとの間
とした例を示したが、本発明はこれに限定されるもので
はない。即ち伝送路の周波数特性には種々の特性が存在
するので、例えば、伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）の絶
対値スペクトルのピークレベルから減少して最初の極小
レベルの位置にある下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀
を求め、このｆ₁₀とｆ₂₀の間の周波数範囲を持った前記
エコー波形の理想波ｓｕ（ｔ）を求めるようにしてもよ
い。

【００３３】図１４は、この第３の実施例で用いた超音
波探傷装置の構成図であり、図３における相関処理のた
めのＦＩＲフィルタ５に加え、デコンボリューション処
理のためのＦＩＲフィルタ２０が加えられている。ＦＩ
Ｒフィルタ２０の周波数特性は、フィルタ特性Ｈ（ｊ
ω）を求めるまではフラットな特性としておき、フィル
タ特性Ｈ（ｊω）が求まったらその特性を設定する。こ
れは、上記Ｈ（ｊω）を逆フーリエ変換した時間波形を
係数メモリに書き込めば良く、パーソナルコンピュータ
１５からそのデータは送り込まれる。以上のようにデコ
ンボリューション用ＦＩＲフィルタ２０を追加して得た
エコー波形が、図１５であり、図１２の（ａ）と比較す
ると波数が少なく、分解能が高くなっていることが明ら
かである。なお、図１５の例では送信波のパラメータは
初期値のままとしたが、第１の実施例のようにＦ（ｊ
ω）を基にしてパラメータを最適化することももちろん
有効である。このように、本発明によれば、ノイズの多
い環境下においても伝送路の周波数特性を得ることによ
り、パルス圧縮後のエコー波形の波数を少くするデコン
ボリューションのためのフィルタ特性を求めることがで
きるので、非常に分解能の高い超音波探傷が可能とな
る。

【００３４】次に、本発明の第４の実施例では、前記送
信波ｓｔ（ｔ）の周波数特性Ｓｔ（ｊω）と、前記フィ
ルタ特性Ｈ（ｊω）とからＳｈ（ｊω）＝Ｓｔ^*（ｊ
ω）・Ｈ（ｊω）で得られる周波数特性を逆フーリエ変
換して得た波形ｓｈ（ｔ）を参照波として、受信波との
相関演算をするようにした。図１６はそのようにして得
た参照波形であり、この参照波形を用いた場合のエコー
波形は図１５と同じものが得られた。このように本発明
によれば、上記の演算により求めた図１６のような波形
の参照波ｓｈ（ｔ）を用いることにより、パルス圧縮処
理とＨ（ｊω）のフィルタ処理を一つの相関器で行なう
ことができ、図３の構成で図１４と同じことが実施でき
るので、ＦＩＲフィルタを一つ減らすことができる。

【００３５】なお、上記実施例においては、送信波とし
て用いるＦＭ信号の振幅を一定とし、また周波数変化率
も一定とした場合の例を示したが本発明はこれに限定さ
れるものではない。即ち振幅を周波数によって変化させ
たＦＭ信号（例えばＦＭ信号の始端部と終端部の包絡線
がなめらかな曲線となるような波形の信号）や、周波数
変化率を変化させた非線形ＦＭ信号を用いてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検体に
対して探触子を介して所定パルス幅の周波数変調波によ
る超音波の送受信を行い、その受信信号に対して参照信
号を用いてパルス圧縮処理を施した信号によって被検体
を探傷するパルス圧縮超音波探傷方法において、初回の
周波数遷移帯域の下限周波数を０Ｈｚ、上限周波数を前
記探触子の公称周波数の２倍以上に設定した周波数変調
波を送信波ｓｔ（ｔ）として探触子を介して被検体に送
受信を行い、その受信信号に対してパルス圧縮処理を施
してエコー波形ｓｒ（ｔ）を生成し、次に、前記送信波
ｓｔ（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）とから探触子を含む
超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）を求め、次に、前
記求めた周波数特性Ｆ（ｊω）に基づき、前記エコー波
形ｓｔ（ｔ）のＳＮ比が最適化されるように、次回の送
信波の周波数遷移帯域を再設定するようにしたので、工
場等の電気機器からのノイズが多い環境においても超音
波伝送路の周波数特性を取得し、周波数変調波のパラメ
ータを最適化してエコー波形のＳＮ比を向上することが
できる。

【００３７】また本発明によれば、前記パルス圧縮超音
波探傷方法によって求められた超音波伝送路の周波数特
性Ｆ（ｊω）に基づき、前記Ｆ（ｊω）の絶対値スペク
トルのピークレベルからそれぞれ約−６ｄＢの位置にあ
る下側周波数ｆ₁及び上側周波数ｆ₂並びに前記約−６
ｄＢの位置からさらに減少して最初の極小レベルの位置
にある下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求め、次回
の送信波の周波数遷移帯域の下限周波数を前記ｆ₁₀とｆ
₁との間から選択し、また上限周波数を前記ｆ₂とｆ₂₀
との間から選択して再設定するようにしたので、周波数
変調波のパラメータが自動的に最適化され、その結果エ
コー波形のＳＮ比がより一層改善される。

【００３８】また本発明によれば、前記パルス圧縮超音
波探傷方法において、所定周波数遷移帯域の週数変調波
による送信波ｓｔ（ｔ）を探触子を介して被検体に送受
信を行い、その受信信号に対してパルス圧縮処理を施し
てエコー波形ｓｒ（ｔ）を生成し、次に、前記送信波ｓ
ｔ（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）とから探触子を含む超
音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）を求め、次に、前記
求めた周波数特性Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトルの零レ
ベルまたはピークレベルから減少して最初の極小レベル
の位置にある下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求め
ると共に、このｆ₁₀とｆ₂₀の間の周波数範囲を持った前
記エコー波形ｓｒ（ｔ）の理想波ｓｕ（ｔ）を求め、次
に、前記エコー波形ｓｒ（ｔ）を前記理想波ｓｕ（ｔ）
に変換するフィルタ特性Ｈ（ｊω）を求め、このＨ（ｊ
ω）によるフィルタ処理を前記エコー波形ｓｒ（ｔ）に
施すようにしたので、フィルタ処理後のエコー波形は波
数が少く高分解能の超音波探傷が可能となる。

【００３９】また本発明によれば、前記パルス圧縮超音
波探傷方法において求められたフィルタ特性Ｈ（ｊω）
と送信波の周波数特性Ｓｔ（ｊω）とからＳｈ（ｊω）
＝Ｓｔ^*（ｊω）・Ｈ（ｊω）で得られる周波数特性を
逆フーリエ変換して得た波形ｓｈ（ｔ）を前記参照信号
の波形として受信信号とのパルス圧縮処理を施すように
したので、パルス圧縮処理とＨ（ｊω）のフィルタ処理
を一つの相関器で行うことができ、パルス圧縮超音波探
傷における高いＳＮ比や高分解能を維持しながら、ＦＩ
Ｒフィルタを一つ減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＦＭ信号の周波数遷移帯域設定順
序を示すフローチャートである。

【図２】本発明に係るＦＭ信号を用いた超音波探傷装置
の構成図である。

【図３】図２に示す超音波探傷装置の具体的構成図であ
る。

【図４】本発明に係るＦＩＲフィルタの具体的な回路例
を示す図である。

【図５】従来技術による送信波形とエコー波形を示す図
である。

【図６】本発明の第１の実施例に係る送信波初期値ルー
チンにおける波形図である。

【図７】本発明の第１の実施例に係る再設定値計算ルー
チンにおける伝送路の周波数特性図である。

【図８】本発明の第１の実施例に係る送信波再設定ルー
チンにおける波形図である。

【図９】本発明の第１の実施例におけるパルス圧縮処理
前の波形図である。

【図１０】本発明の第２の実施例における伝送路の周波
数特性図である。

【図１１】本発明の第２の実施例における周波数遷移帯
域とＳＮ比の説明図である。

【図１２】本発明の第３の実施例に係る送信波初期値ル
ーチンにおける波形図である。

【図１３】本発明の第３の実施例における理想波形の説
明図である。

【図１４】本発明の第３の実施例における超音波探傷装
置の構成図である。

【図１５】本発明の第３の実施例におけるエコー波形図
である。

【図１６】本発明の第４の実施例における参照波形図で
ある。

【図１７】従来技術におけるＦＭ信号の周波数遷移帯域
と高分解能用フィルタの説明図である。

【符号の説明】

１パラメータ設定部２ＦＭ信号作成部３ＦＭ信号送信部４参照信号作成部５パルス圧縮部６波形抽出部７表示部８同期発生部９超音波探触子１０被検体１１送信波増幅器１２受信波増幅器１３Ａ／Ｄ変換器１４Ｄ／Ａ変換器１５パーソナルコンピュータ１６係数メモリ１７乗算器１８加算器１９遅延器２０ＦＩＲフィルタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に対して探触子を介して所定パル
ス幅の周波数変調波による超音波の送受信を行い、その
受信信号に対して参照信号を用いてパルス圧縮処理を施
した信号によって被検体を探傷するパルス圧縮超音波探
傷方法において、初回の周波数遷移帯域の下限周波数を０Ｈｚ、上限周波
数を前記探触子の公称周波数の２倍以上に設定した周波
数変調波を送信波ｓｔ（ｔ）として探触子を介して被検
体に送受信を行い、その受信信号に対してパルス圧縮処
理を施してエコー波形ｓｒ（ｔ）を生成し、次に、前記送信波ｓｔ（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）と
から探触子を含む超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）
を求め、次に、前記求めた周波数特性Ｆ（ｊω）に基づき、前記
エコー波形ｓｒ（ｔ）のＳＮ比が最適化されるように、
次回の送信波の周波数遷移帯域を再設定することを特徴
とするパルス圧縮超音波計測方法。
【請求項２】前記求めた超音波伝送路の周波数特性Ｆ
（ｊω）に基づき、前記Ｆ（ｊω）の絶対値スペクトル
のピークレベルからそれぞれ約−６ｄＢの位置にある下
側周波数ｆ₁及び上側周波数ｆ₂並びに前記約−６ｄＢ
の位置からさらに減少して最初の極小レベルの位置にあ
る下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数ｆ₂₀を求め、次回の送
信波の周波数遷移帯域の下限周波数を前記ｆ₁₀とｆ₁と
の間から選択し、また上限周波数を前記ｆ₂とｆ₂₀との
間から選択して再設定することを特徴とする請求項１記
載のパルス圧縮超音波探傷方法。
【請求項３】被検体に対して探触子を介して所定パル
ス幅の周波数変調波による超音波の送受信を行い、その
受信信号に対して参照信号を用いてパルス圧縮処理を施
した信号によって被検体を探傷するパルス圧縮超音波探
傷方法において、所定周波数遷移帯域の周波数変調波による送信波ｓｔ
（ｔ）を探触子を介して被検体に送受信を行い、その受
信信号に対してパルス圧縮処理を施してエコー波形ｓｒ
（ｔ）を生成し、次に、前記送信波ｓｔ（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）と
から探触子を含む超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）
を求め、次に、前記求めた周波数特性Ｆ（ｊω）の絶対値スペク
トルの零レベルまたはピークレベルから減少して最初の
極小レベルの位置にある下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数
ｆ₂₀を求める共に、このｆ₁₀とｆ₂₀の間の周波数範囲を
持った前記エコー波形ｓｒ（ｔ）の理想波ｓｕ（ｔ）を
求め、次に、前記エコー波形ｓｒ（ｔ）を前記理想波ｓｕ
（ｔ）に変換するフィルタ特性Ｈ（ｊω）を求め、この
Ｈ（ｊω）によるフィルタ処理を前記エコー波形ｓｒ
（ｔ）に施すことを特徴とするパルス圧縮超音波探傷方
法。
【請求項４】被検体に対して探触子を介して所定パル
ス幅の周波数変調波による超音波の送受信を行い、その
受信信号に対して参照信号を用いてパルス圧縮処理を施
した信号によって被検体を探傷するパルス圧縮超音波探
傷方法において、所定周波数遷移帯域の周波数変調波による送信波ｓｔ
（ｔ）を探触子を介して被検体に送受信を行い、その受
信信号に対してパルス圧縮処理を施してエコー波形ｓｒ
（ｔ）を生成し、次に、前記送信波ｓｔ（ｔ）とエコー波形ｓｒ（ｔ）と
から探触子を含む超音波伝送路の周波数特性Ｆ（ｊω）
を求め、次に、前記求めた周波数特性Ｆ（ｊω）の絶対値スペク
トルの零レベルまたはピークレベルから減少して最初の
極小レベルの位置にある下側周波数ｆ₁₀及び上側周波数
ｆ₂₀を求めると共に、このｆ₁₀とｆ₂₀の間の周波数範囲
を持った前記エコー波形ｓｒ（ｔ）の理想波ｓｕ（ｔ）
を求め、次に、前記エコー波形ｓｒ（ｔ）を前記理想波ｓｕ
（ｔ）に変換するフィルタ特性Ｈ（ｊω）を求めると共
に、前記送信波ｓｔ（ｔ）の周波数特性Ｓｔ（ｊω）を
求め、次に、前記送信波の周波数特性Ｓｔ（ｊω）とフィルタ
特性Ｈ（ｊω）とからＳｈ（ｊω）＝Ｓｔ^*（ｊω）・
Ｈ（ｊω）で得られる周波数特性を逆フーリエ変換して
得た波形ｓｈ（ｔ）を前記参照信号の波形として受信信
号とのパルス圧縮処理を施すことを特徴とするパルス圧
縮超音波探傷方法。