JP3327870B2 - Ultrasonic signal processor - Google Patents

Ultrasonic signal processor

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JP3327870B2
JP3327870B2 JP21754699A JP21754699A JP3327870B2 JP 3327870 B2 JP3327870 B2 JP 3327870B2 JP 21754699 A JP21754699 A JP 21754699A JP 21754699 A JP21754699 A JP 21754699A JP 3327870 B2 JP3327870 B2 JP 3327870B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント(PWR
等)の機器・配管、原動機の機器・配管、鉄鋼製品、航
空宇宙機体等を対象とした超音波探傷(UT)による非
破壊検査を行うための超音波信号処理装置に関する。
The present invention relates to a plant (PWR)
The present invention relates to an ultrasonic signal processing apparatus for performing non-destructive inspection by ultrasonic flaw detection (UT) for equipment / piping, motor equipment / piping, steel products, aerospace bodies, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波探傷では、被検体である母材に超
音波パルスを発し、きずからのエコーをセンサにより検
知することにより非破壊的にきずの有無を調べる。
2. Description of the Related Art In ultrasonic flaw detection, an ultrasonic pulse is emitted to a base material to be inspected, and the presence or absence of a flaw is examined nondestructively by detecting an echo from the flaw by a sensor.

【0003】図9(a)に示されるように母材にきずが
存在しない場合には、センサSには何も検知されない。
図9(b)に示されるように母材にきずKが存在する場
合には、きずエコーがセンサSにて検知される。一方、
図9(c)に示されるように、母材に密着して付着物F
等の異物があるとき、母材は健全であっても、異物の割
れFwや異物の分布境界からのエコーがセンサSにて検
知される。これを擬似エコーと呼ぶ。
As shown in FIG. 9 (a), when no flaw exists in the base material, nothing is detected by the sensor S.
When a flaw K exists in the base material as shown in FIG. 9B, a flaw echo is detected by the sensor S. on the other hand,
As shown in FIG. 9 (c), the adherent F
When there is such a foreign substance, the sensor S detects a crack Fw of the foreign substance and an echo from the distribution boundary of the foreign substance even if the base material is sound. This is called a pseudo echo.

【0004】検査により得られたエコーがきずエコーで
あるか擬似エコーであるかの識別は検査上重要である。
従来技術では、このようなきずエコーと擬似エコーとを
識別する方法として、(1)エコー発生位置の推定によ
る方法と、(2)エコーの周波数特性による方法との2
種類がある。以下にこれらの方法を順に説明する。
[0004] It is important for inspection to discriminate whether the echo obtained by the inspection is a flaw echo or a pseudo echo.
In the prior art, there are two methods for distinguishing such a flaw echo from a pseudo echo: (1) a method based on estimation of an echo generation position, and (2) a method based on the frequency characteristics of the echo.
There are types. Hereinafter, these methods will be described in order.

【0005】(1)エコー発生位置の推定による方法 エコー発生位置は、図10に示すように、各種のパラメ
ータD1,D2,L1,L2,θ1,θ2にて定められ
る超音波の進行経路(推定)と通過する媒体の音速とか
ら概算される。これにより、エコー発生位置が被検体内
部であるならきずエコー、それより外部であるなら擬似
エコーと識別するものである。
(1) Method of Estimating Echo Generation Position As shown in FIG. 10, the echo generation position is determined by the traveling path (estimated) of the ultrasonic wave determined by various parameters D1, D2, L1, L2, θ1, θ2. ) And the speed of sound of the passing medium. Thus, if the echo generation position is inside the subject, it is identified as a flawed echo, and if it is outside it, it is identified as a pseudo echo.

【0006】エコー発生位置の深さを特定する精度を向
上させるための手法としては、図11に示すような各種
の手法(dBドロップ法、評価レベル法、エコー高さの
みによる方法、斜角端部エコー法など)が提案されてい
る。
As a method for improving the accuracy of specifying the depth of the echo generation position, various methods as shown in FIG. 11 (dB drop method, evaluation level method, method using only echo height, bevel edge Partial echo method) has been proposed.

【0007】(2)エコーの周波数特性による方法 きずエコーと擬似エコーとの周波数特性の差に着目し
て、あらかじめ用意した見本となるきずエコーの周波数
分布と異なる周波数分布のエコーを擬似エコーと識別す
るものである。
(2) A method based on the frequency characteristics of the echo Focusing on the difference between the frequency characteristics of the flaw echo and the pseudo echo, an echo having a frequency distribution different from the frequency distribution of the flaw echo serving as a sample prepared in advance is distinguished from the pseudo echo. Is what you do.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記(1)に
示したエコー発生位置の推定による方法では、被検体に
密着した異物がある場合、検知されるのは異物外表面か
らの深さである。また、エコー発生位置が被検体内部で
あるかどうかの識別に際し、センサと被検体表面との距
離及び被検体肉厚の設計値を用いている。このために誤
差が大きく、異物の肉厚が薄い場合には、きずエコーと
擬似エコーとを精度良く識別することができないという
問題がある。また、被検体肉圧、付着物肉圧、被検体の
きず深さを求める必要がある場合にもこれらを精度良く
計測することができないという問題がある。
However, in the method based on the estimation of the echo generation position shown in the above (1), when there is a foreign substance in close contact with the subject, only the depth from the external surface of the foreign substance is detected. is there. In determining whether the echo generation position is inside the subject, the design value of the distance between the sensor and the surface of the subject and the thickness of the subject is used. For this reason, when the error is large and the thickness of the foreign matter is thin, there is a problem that the flaw echo and the pseudo echo cannot be accurately distinguished. In addition, when it is necessary to obtain the thickness of the subject, the thickness of the deposit, and the depth of the flaw of the subject, there is a problem that these cannot be accurately measured.

【0009】また、一般に、きずエコーと擬似エコーと
は周波数特性が酷似している場合(例えば、被検体母材
の肉厚に対して非常に薄い付着物の割れから擬似エコー
が発生する場合)が多い。このような場合に上記(2)
に示したエコーの周波数特性による方法を用いても、き
ずエコーと擬似エコーとを精度良く識別することができ
ないという問題がある。
In general, when the flaw echo and the pseudo echo have very similar frequency characteristics (for example, a pseudo echo is generated from a crack of an extraneous matter that is very thin with respect to the thickness of the base material of the subject). There are many. In such a case, the above (2)
However, even if the method based on the frequency characteristics of the echo described in (1) is used, there is a problem that the flaw echo and the pseudo echo cannot be accurately distinguished.

【0010】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、きずエコーと擬似エコーとを精度良く
識別することができる超音波信号処理装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide an ultrasonic signal processing apparatus capable of accurately distinguishing a flaw echo from a pseudo echo.

【0011】また、被検体肉圧、付着物肉圧、被検体の
きず深さを精度良く計測することができる超音波信号処
理装置を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an ultrasonic signal processing apparatus capable of accurately measuring the thickness of a subject, the thickness of a substance attached thereto, and the depth of a flaw in the subject.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】(1)本発明の超音波信
号処理装置は、超音波を被検体に発し、垂直型センサ及
び斜角型センサにより検出される垂直センサ信号及び斜
角センサ信号を用いて被検体のきずを識別するための超
音波信号処理装置において、前記垂直型センサから得ら
れる垂直センサ信号に基づいて被検体内表面の位置を検
出する手段と、検出された前記被検体内表面の位置を含
む第1の断面画像を表示する手段と、前記第1の断面画
像から被検体外表面の位置を検出する手段と、検出され
た前記被検体外表面の位置を、垂直センサ信号上での位
置から斜角センサ信号上での位置に換算する手段と、前
記斜角型センサから得られる斜角センサ信号に基づいて
被検体内表面の位置を検出する手段と、検出された前記
被検体内表面の位置を含む第2の断面画像を表示する手
段と、前記第2の断面画像上に、前記換算により得られ
た被検体外表面の位置を追加表示する手段と、被検体外
表面の位置が追加表示された前記第2の断面画像上にお
いて、該被検体外表面の位置と評価対象の位置とを比べ
ることにより、評価対象がきずであるか否かを識別する
手段とを備えたことを特徴とする。
(1) An ultrasonic signal processing apparatus according to the present invention emits an ultrasonic wave to a subject, and detects a vertical sensor signal and an oblique angle sensor signal detected by a vertical sensor and an oblique angle sensor. An ultrasonic signal processing device for identifying flaws in the subject by using a means for detecting the position of the inner surface of the subject based on a vertical sensor signal obtained from the vertical sensor; and the detected subject. Means for displaying a first cross-sectional image including the position of the inner surface, means for detecting the position of the outer surface of the subject from the first cross-sectional image, and a vertical sensor for detecting the position of the outer surface of the subject. Means for converting the position on the signal to the position on the oblique angle sensor signal; means for detecting the position of the inner surface of the subject based on the oblique angle sensor signal obtained from the oblique angle sensor; Position of the inner surface of the subject Means for displaying a second cross-sectional image including: means for additionally displaying the position of the external surface of the subject obtained by the conversion on the second cross-sectional image; and displaying the position of the external surface of the object additionally Means for comparing the position of the outer surface of the subject with the position of the evaluation target on the second cross-sectional image thus determined to determine whether or not the evaluation target is a flaw. I do.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。 (第1の実施形態)なお、本実施形態では、被検体であ
る母材に超音波パルスを発してそのエコーを検知するセ
ンサとして、母材表面に対して垂直方向のエコーを検出
する垂直型センサと、斜角方向のエコーを検出する斜角
型センサを使用する。母材又は垂直型センサ/斜角型セ
ンサを移動させることにより、母材を走査し、母材にお
ける各点のエコーを観測できるようになっている。垂直
型センサ及び斜角型センサにより複数の観測点で得られ
た超音波信号は超音波信号処理装置に送られるようにな
っている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) In this embodiment, as a sensor that emits an ultrasonic pulse to a base material as a subject and detects its echo, a vertical type that detects an echo in a direction perpendicular to the base material surface is used. A sensor and an oblique sensor that detects echoes in oblique directions are used. By moving the base material or the vertical sensor / oblique angle sensor, the base material can be scanned, and echoes at each point on the base material can be observed. Ultrasonic signals obtained at a plurality of observation points by the vertical sensor and the oblique angle sensor are sent to an ultrasonic signal processing device.

【0017】図1は、本発明の第1の実施形態に係る超
音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0018】この超音波信号処理装置は、擬似エコー識
別装置1を備えている。擬似エコー識別装置1は、垂直
センサ用母材内表面検出装置2、補正断面Cスコープ表
示装置3、母材外表面検出装置4、母材外表面換算装置
5、斜角センサ用母材内表面検出装置6、補正Bスコー
プ表示装置7、母材外表面表示装置8及び評価装置9か
ら構成される。
This ultrasonic signal processing device includes a pseudo echo identification device 1. The pseudo echo identification device 1 includes a base material inner surface detecting device 2 for a vertical sensor, a corrected cross section C scope display device 3, a base material outer surface detecting device 4, a base material outer surface converting device 5, and a base material inner surface for an oblique angle sensor. It comprises a detection device 6, a corrected B scope display device 7, a base metal outer surface display device 8, and an evaluation device 9.

【0019】垂直センサ用母材内表面検出装置2は、垂
直型センサにより得られた超音波信号を入力して、各観
測点において観測された時系列信号毎の、母材内表面エ
コー発生時刻を求める。
The base material inner surface detecting device 2 for a vertical sensor inputs an ultrasonic signal obtained by a vertical sensor, and generates a base material inner surface echo generation time for each time-series signal observed at each observation point. Ask for.

【0020】補正断面Cスコープ表示装置3は、垂直型
センサにより得られた超音波信号を、垂直センサ用母材
内表面検出装置2で求めた母材内表面エコー発生時刻を
用いて加工することにより補正断面Cスコープを表示す
る。
The corrected cross-section C-scope display device 3 processes the ultrasonic signal obtained by the vertical sensor by using the base material inner surface echo occurrence time obtained by the base material inner surface detecting device 2 for the vertical sensor. Displays the corrected cross section C scope.

【0021】母材外表面検出装置4は、補正断面Cスコ
ープ表示装置3により表示された補正断面Cスコープか
ら、垂直センサ信号における母材外表面エコー発生時刻
を検出する。
The base metal outer surface detecting device 4 detects the generation time of the base metal outer surface echo in the vertical sensor signal from the corrected cross section C scope displayed by the corrected cross section C scope display device 3.

【0022】母材外表面換算装置5は、母材外表面検出
装置4により求めた垂直センサ信号における母材外表面
エコー発生時刻を、斜角センサ信号における母材外表面
エコー発生時刻に変換する。
The base material outer surface conversion device 5 converts the base material outer surface echo generation time in the vertical sensor signal obtained by the base material outer surface detector 4 into the base material outer surface echo generation time in the oblique angle sensor signal. .

【0023】一方、斜角センサ用母材内表面検出装置6
は、斜角型センサにより得られた超音波信号を入力し
て、各観測点において観測された時系列信号毎の、母材
内表面エコー発生時刻を求める。
On the other hand, the base material inner surface detecting device 6 for the oblique angle sensor
Inputs the ultrasonic signal obtained by the oblique angle sensor and obtains the time of occurrence of the surface echo in the base material for each time-series signal observed at each observation point.

【0024】補正Bスコープ表示装置7は、斜角型セン
サにより得られた超音波信号を、斜角センサ用母材内表
面検出装置6で求めた母材内表面エコー発生時刻を用い
て加工することにより補正Bスコープを表示する。
The corrected B scope display device 7 processes the ultrasonic signal obtained by the oblique angle sensor using the occurrence time of the base material inner surface echo obtained by the oblique angle sensor base material inner surface detecting device 6. Accordingly, the correction B scope is displayed.

【0025】母材外表面表示装置8は、母材外表面換算
装置5により得られた斜角センサ信号における母材外表
面エコー発生時刻を、補正Bスコープ表示装置7で表示
した補正断面表示に追加表示する。
The base metal outer surface display device 8 displays the base metal outer surface echo generation time in the oblique angle sensor signal obtained by the base metal outer surface conversion device 5 in a corrected cross-section display displayed on the corrected B scope display device 7. Display additional.

【0026】評価装置9は、補正Bスコープ表示装置7
及び母材外表面表示装置8で表示した母材外表面位置と
評価対象エコーの位置とを比べることにより、評価対象
エコーがきずエコーであるか擬似エコーであるかを識別
する。
The evaluation device 9 includes a correction B scope display device 7
By comparing the base metal outer surface position displayed by the base metal outer surface display device 8 with the position of the evaluation target echo, it is determined whether the evaluation target echo is a flaw echo or a pseudo echo.

【0027】次に、この第1の実施の形態における動作
について説明する。垂直センサ用母材内表面検出装置2
は、垂直型センサにより多数の観測点で得られた超音波
信号を入力して、観測点(X,Y)において時刻Tに観測さ
れた時系列信号A(X,Y,T)の、母材内表面エコー発生時
刻T3(X,Y)を図2に示す手順により求める。
Next, the operation of the first embodiment will be described. Base material inner surface detection device 2 for vertical sensor
Is an input of ultrasonic signals obtained at a number of observation points by a vertical sensor, and the motherboard of the time-series signal A (X, Y, T) observed at the time T at the observation points (X, Y). The inner surface echo generation time T3 (X, Y) is obtained by the procedure shown in FIG.

【0028】すなわち、各観測点毎の処理(ステップS
1)においては、計測値である時系列信号A(X,Y,T)か
ら、しきい値以上の振幅発生時刻T1を抽出し(ステッ
プS11)、T1波形の最大振幅A1を求め(ステップ
S12)、T1波形の立ち上がり位置T2を求める(r
を0<r<1の定数として、振幅がA1×rより大きく
なる直前の点をT2とする)(ステップS13)。
That is, the processing for each observation point (step S
In 1), an amplitude generation time T1 equal to or larger than a threshold value is extracted from the time-series signal A (X, Y, T) which is a measured value (step S11), and the maximum amplitude A1 of the T1 waveform is obtained (step S12). ), And find a rising position T2 of the T1 waveform (r
Is a constant of 0 <r <1, and a point immediately before the amplitude becomes larger than A1 × r is T2) (step S13).

【0029】そして、観測点位置(X,Y)で求めたT2を
T2(X,Y)として、T2(X,Y)を2次元のメディアンフィ
ルタにより平滑化したものをT3(X,Y)とし(これによ
り計測ノイズの影響を低減する)、T3(X,Y)を各観測
点における内表面エコー発生時刻とする(ステップS
2)。
T2 obtained at the observation point position (X, Y) is defined as T2 (X, Y), and T2 (X, Y) is smoothed by a two-dimensional median filter to T3 (X, Y). (This reduces the effect of measurement noise), and T3 (X, Y) is set as the inner surface echo occurrence time at each observation point (step S
2).

【0030】補正断面Cスコープ表示装置3は、垂直型
センサにより得られた超音波信号A(X,Y,T)を、垂直セ
ンサ用母材内表面検出装置2で求めた母材内表面エコー
発生時刻T3(X,Y)だけ時間方向にずらした信号A2(X,
Y,T)を求める。すなわち、 A2(X,Y,T)=A(X,Y,T+T3(X,Y)) …(1) を求める。このA2(X,Y,T)において、Tが一定値1,
2,…の時刻毎の断面、すなわち、A2(X,Y,1)、A2
(X,Y,2)、…のそれぞれをCスコープ表示する。これを
補正断面Cスコープと呼ぶ。図3に補正断面Cスコープ
表示の一例を示す。
The corrected cross-section C scope display device 3 converts the ultrasonic signal A (X, Y, T) obtained by the vertical sensor into the base material inner surface echo obtained by the base material inner surface detecting device 2 for the vertical sensor. The signal A2 (X, Y) shifted in the time direction by the occurrence time T3 (X, Y)
Y, T). That is, A2 (X, Y, T) = A (X, Y, T + T3 (X, Y)) (1) is obtained. In this A2 (X, Y, T), T is a constant value 1,
2,..., That is, A2 (X, Y, 1), A2
(X, Y, 2),... Are displayed in the C scope. This is called a correction section C scope. FIG. 3 shows an example of the corrected cross-section C scope display.

【0031】図3の例では、時系列に母材外表面を示す
一連の画像(23)〜(40)が示されている。この図
では、Cスコープとして擬似カラーによる色調図表示を
用い、信号振幅の大きさが例えば黒<青<緑<黄<赤と
なるように表示する(なお、実際に提出した図面では濃
淡の表示となっている)。画像(29)等の上部には、
横に伸びた影として、外面放電加工きずに相当する部分
が現れている。
In the example of FIG. 3, a series of images (23) to (40) showing the outer surface of the base material in a time series are shown. In this figure, a color tone display by a pseudo color is used as the C scope, and the magnitude of the signal amplitude is displayed, for example, as black <blue <green <yellow <red. Has become.) In the upper part of the image (29), etc.
A portion corresponding to the outer surface EDM flaw appears as a laterally extended shadow.

【0032】母材外表面検出装置4は、補正断面Cスコ
ープ表示装置3により表示された補正断面Cスコープか
ら、垂直センサ信号における母材外表面エコー発生時刻
を検出する。母材外表面エコー発生時刻は、補正断面C
スコープ表示において、T=0からTが大きくなる方向
にみて、内表面エコーがおさまった(表示色が連続的に
緑から黒になった)あと、一様に振幅が出る(表示色が
黄色から赤になる)時刻であり、これをT4(X,Y)とす
る。
The base metal outer surface detecting device 4 detects the generation time of the base metal outer surface echo in the vertical sensor signal from the corrected cross section C scope displayed by the corrected cross section C scope display device 3. The occurrence time of the base material outer surface echo is calculated in the corrected section C
In the scope display, when the inner surface echo subsides (the display color continuously changes from green to black) in the direction in which T becomes larger from T = 0, the amplitude uniformly appears (the display color changes from yellow to yellow). (Turns red), which is T4 (X, Y).

【0033】母材外表面換算装置5は、母材外表面検出
装置4により求めた垂直センサ信号における母材外表面
エコー発生時刻T4(X,Y)を、斜角センサ信号における
母材外表面エコー発生時刻T5(X,Y)に変換する、この
変換は、母材中の垂直型センサによる超音波の音速をV
1、母材中の斜角型センサによる超音波の音速をV2、
母材内の斜角型センサによる超音波の進行方向と母材内
表面の法線ベクトルとがなす角をθとするとき、 T5(X,Y)=T4(X,Y)×V1/V2/cos(θ) …(2) により求める。
The base material outer surface conversion device 5 calculates the base material outer surface echo generation time T4 (X, Y) in the vertical sensor signal obtained by the base material outer surface detection device 4 by using the base material outer surface in the oblique angle sensor signal. This is converted into an echo generation time T5 (X, Y). This conversion is based on the fact that the sound speed of the ultrasonic wave by the vertical sensor in the base material is V
1. The sound velocity of the ultrasonic wave by the oblique angle sensor in the base material is V2,
When the angle between the traveling direction of the ultrasonic wave by the oblique angle sensor in the base material and the normal vector of the inner surface of the base material is θ, T5 (X, Y) = T4 (X, Y) × V1 / V2 / Cos (θ) (2)

【0034】斜角センサ用母材内表面検出装置6は、斜
角型センサにより得られた超音波信号を入力して、各観
測点において観測された時系列信号の、母材内表面エコ
ー発生時刻を求める。ただし、斜角型センサは1端型
(発信と受信を同じ探触子でおこなうもの)では内表面
エコーは受信できないため、内表面エコー検出用受信子
により得られたエコーを用いる。母材内表面エコー発生
時刻T6(X,Y)の検出手順を図4に示す。
The base material inner surface detecting device 6 for the oblique angle sensor receives an ultrasonic signal obtained by the oblique angle sensor and generates a base material inner surface echo of a time series signal observed at each observation point. Find the time. However, since the oblique angle sensor cannot receive the internal surface echo with the single-ended type (in which transmission and reception are performed by the same probe), the echo obtained by the internal surface echo detection receiver is used. FIG. 4 shows a procedure for detecting the base material inner surface echo occurrence time T6 (X, Y).

【0035】すなわち、各観測点毎の処理(ステップS
3)においては、計測値である時系列信号A’(X,Y,T)
から、しきい値以上の振幅発生時刻T1’を抽出し(ス
テップS31)、T1’波形の最大振幅A1’を求め
(ステップS32)、T1’波形の立ち上がり位置T
2’を求める(r’を0<r’<1の定数として、振幅
がA1’×r’より大きくなる直前の点をT2’とす
る)(ステップS33)。更に、斜角センサ位置と内表
面エコー受信子との配置より、内表面位置までの補正量
Tdを求める(ステップS34)。
That is, the processing for each observation point (step S
In 3), a time-series signal A ′ (X, Y, T) which is a measured value
, An amplitude generation time T1 ′ equal to or greater than the threshold value is extracted (step S31), the maximum amplitude A1 ′ of the T1 ′ waveform is obtained (step S32), and the rising position T of the T1 ′ waveform
2 ′ is obtained (r ′ is a constant of 0 <r ′ <1 and a point immediately before the amplitude becomes larger than A1 ′ × r ′ is T2 ′) (step S33). Further, a correction amount Td up to the inner surface position is obtained from the arrangement of the oblique angle sensor position and the inner surface echo receiver (step S34).

【0036】そして、観測点位置(X,Y)で求めたT2’
をT2’(X,Y)として、T2’(X,Y)−Td(X,Y)を2次
元のメディアンフィルタにより平滑化したものをT6
(X,Y)とし(これにより計測ノイズの影響を低減す
る)、T6(X,Y)を各観測点における内表面エコー発生
時刻とする(ステップS4)。
Then, T2 'obtained at the observation point position (X, Y)
Is defined as T2 ′ (X, Y), and T2 ′ (X, Y) −Td (X, Y) is smoothed by a two-dimensional median filter to T6 ′.
(X, Y) (this reduces the influence of measurement noise), and T6 (X, Y) is set as the inner surface echo occurrence time at each observation point (step S4).

【0037】補正Bスコープ表示装置7は、斜角型セン
サにより得られた超音波信号A’(X,Y,T)を、斜角セン
サ用母材内表面検出装置6で求めた母材内表面エコー発
生時刻T6(X,Y)だけずらした信号A2’(X,Y,T)を求め
る。すなわち、 A2’(X,Y,T)=A’(X,Y,T+T6(X,Y)) …(3) を求める。このA2’(X,Y,T)において、Xが一定値X
0の断面、すなわち、A2’(X0,Y,1)を擬似カラー色調
図表示する。これを補正Bスコープと呼ぶ。X0は、評
価対象エコーを含む位置である。
The corrected B scope display device 7 converts the ultrasonic signal A '(X, Y, T) obtained by the oblique angle sensor into the base material obtained by the oblique angle sensor base material inner surface detecting device 6. A signal A2 '(X, Y, T) shifted by the surface echo generation time T6 (X, Y) is obtained. That is, A2 '(X, Y, T) = A' (X, Y, T + T6 (X, Y)) (3) is obtained. In this A2 '(X, Y, T), X is a constant value X
The cross section of 0, that is, A2 '(X0, Y, 1) is displayed in a pseudo color tone diagram. This is called a correction B scope. X0 is a position including the echo to be evaluated.

【0038】母材外表面表示装置8は、母材外表面換算
装置5により得られた斜角センサ信号における母材外表
面エコー発生時刻を、補正Bスコープ表示装置7で表示
した補正断面表示に追加表示する。図5に補正Bスコー
プによる母材外表面位置表示の一例を示す。
The base material outer surface display device 8 displays the base material outer surface echo generation time in the oblique angle sensor signal obtained by the base material outer surface conversion device 5 in a corrected sectional display displayed on the corrected B scope display device 7. Display additional. FIG. 5 shows an example of the display of the base material outer surface position by the correction B scope.

【0039】この図5においても、図3と同様、擬似カ
ラーによる色調図表示を用い、信号振幅の大きさが例え
ば黒<青<緑<黄<赤となるように表示する(なお、実
際に提出した図面では濃淡の表示となっている)。図5
に示される画像中には、母材内表面、母材外表面、付着
物外面の各部に相当する影が、縦に延びた3本の影とし
て現れている。また、母材外表面の左側に端部エコー
が、右側に評価対象エコー1,2,3が現れている。
Also in FIG. 5, similar to FIG. 3, a color tone display using pseudo colors is used, and the magnitude of the signal amplitude is displayed, for example, black <blue <green <yellow <red (actually, It is shaded in the submitted drawing). FIG.
In the image shown in (1), shadows corresponding to the respective portions of the inner surface of the base material, the outer surface of the base material, and the outer surface of the attached matter appear as three vertically extending shadows. In addition, end echoes appear on the left side of the outer surface of the base material, and evaluation target echoes 1, 2, and 3 appear on the right side.

【0040】評価装置9は、補正Bスコープ表示装置7
及び母材外表面表示装置8で表示した母材外表面位置と
評価対象エコーの位置を比べることにより、評価対象エ
コーがきずエコーであるか疑似エコーであるかを識別す
る。すなわち、評価対象エコーの位置が、母材外表面位
置より内側(時間の小さい方)であれば、そのエコーは
母材のきずであり、評価対象エコー位置が、母材外表面
位置より外側であれば、そのエコーは疑似エコーである
と判定する。図5の例では、評価対象エコー1及び評価
対象エコー2は、母材のきずからのエコーであり、評価
対象エコー3は疑似エコーであると判定される。
The evaluation device 9 includes a correction B scope display device 7
By comparing the base material outer surface position displayed by the base material outer surface display device 8 with the position of the evaluation target echo, it is determined whether the evaluation target echo is a flaw echo or a pseudo echo. That is, if the position of the evaluation target echo is inside the base material outer surface position (the smaller of the time), the echo is a flaw in the base material, and the evaluation target echo position is outside the base material outer surface position. If so, the echo is determined to be a pseudo echo. In the example of FIG. 5, the evaluation target echo 1 and the evaluation target echo 2 are determined to be echoes from a flaw in the base material, and the evaluation target echo 3 is determined to be a pseudo echo.

【0041】この第1の実施形態に示される発明の特徴
をまとめると、以下の通りとなる。
The features of the invention shown in the first embodiment are summarized as follows.

【0042】・垂直センサ信号の補正断面Cスコープ表
示により、微細な信号である、母材と付着物との境界面
(即ち、母材外表面)からのエコーを検出し、母材と付
着物との境界面の位置を精度よく特定する点。
Correction of vertical sensor signal Echo from the boundary surface between the base material and the deposit (ie, the outer surface of the base material), which is a fine signal, is detected by the C-scope display of the cross section, and the base material and the deposit are detected. A point that accurately specifies the position of the boundary surface with.

【0043】・(斜角センサ用及び垂直センサ用)内表
面検出装置において、多数の観測点での時系列信号によ
り求めた内表面位置を平滑化することにより内表面位置
を特定する点。
(For the oblique angle sensor and the vertical sensor) In the inner surface detecting device, a point for specifying the inner surface position by smoothing the inner surface position obtained from the time series signals at a number of observation points.

【0044】・垂直センサ信号により求めた母材と付着
物との境界面位置を斜角センサ信号での位置に換算する
ことにより精度良く求めた斜角センサ信号での境界面位
置と、評価対象エコーの位置との関係により、評価対象
エコーが母材のきずからのエコーか、付着物による疑似
エコーかを特定する点。
The boundary position between the base material and the adhered substance obtained from the vertical sensor signal is converted into the position based on the oblique angle sensor signal, and the boundary surface position based on the oblique angle sensor signal is accurately obtained. A point that specifies whether the echo to be evaluated is an echo from a flaw in the base material or a pseudo echo due to an attached matter based on the relationship with the position of the echo.

【0045】このように、第1の実施形態によれば、き
ずエコーと疑似エコーとを精度良く識別することが可能
となる。
As described above, according to the first embodiment, it is possible to accurately distinguish a flaw echo from a pseudo echo.

【0046】(第2の実施形態)この第2の実施形態で
は、第1の実施形態と共通する要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。以下、第1の実施形態と
異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment) In the second embodiment, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Hereinafter, a description will be given mainly of a portion different from the first embodiment.

【0047】図6は、本発明の第2の実施形態に係る超
音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。この
超音波信号処理装置は、母材肉圧計測装置10を備えて
いる。母材肉圧計測装置10は、母材肉圧計測装置10
は、垂直センサ用母材内表面検出装置2、補正断面Cス
コープ表示装置3及び母材外表面検出装置4、並びに、
母材肉圧計算装置11から構成される。なお、垂直セン
サ用母材内表面検出装置2、補正断面Cスコープ表示装
置3、母材外表面検出装置4の入出力及び機能は、第1
の実施形態の場合と同じである。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic signal processing device according to the second embodiment of the present invention. The ultrasonic signal processing device includes a base material pressure measuring device 10. The base material pressure measuring device 10 is a base material pressure measuring device 10.
Is a vertical sensor base material inner surface detecting device 2, a corrected cross-section C scope display device 3, and a base material outer surface detecting device 4, and
It comprises a base material pressure calculating device 11. The input / output and functions of the vertical sensor base material inner surface detecting device 2, the corrected cross section C scope display device 3, and the base material outer surface detecting device 4 are as follows.
This is the same as in the embodiment.

【0048】母材肉圧計算装置11は、母材外表面検出
装置4により求めた母材外表面エコー発生時刻から、母
材の肉圧を計算する。
The base material pressure calculator 11 calculates the base material pressure from the base material outer surface echo occurrence time obtained by the base material outer surface detector 4.

【0049】次に、この第2の実施形態における動作に
ついて説明する。母材肉圧計算装置11は、母材外表面
検出装置4により求めた母材外表面エコー発生時刻T4
(X,Y)から、次の式により母材肉圧W1(X,Y)を計算す
る。ここで、V1は母材中の垂直センサによる超音波の
音速を示す。 W1(X,Y)=T4(X,Y)×V1/2 …(4) この第2の実施形態に示される発明の特徴をまとめる
と、以下の通りとなる。
Next, the operation of the second embodiment will be described. The base material thickness calculating device 11 calculates the base material outer surface echo generation time T4 obtained by the base material outer surface detection device 4.
From (X, Y), the base material thickness W1 (X, Y) is calculated by the following equation. Here, V1 indicates the sound speed of the ultrasonic wave by the vertical sensor in the base material. W1 (X, Y) = T4 (X, Y) × V1 / 2 (4) The features of the invention shown in the second embodiment are summarized as follows.

【0050】・垂直センサ信号の補正断面Cスコープ表
示により、微細な信号である、母材と付着物の境界面
(即ち、母材外表面)からのエコーを検出し、母材と付
着物の境界面の位置を精度よく特定し、この境界面位置
を用いて母材肉圧を精度良く特定する点。
Correction of vertical sensor signal Cross-section C scope display detects a fine signal, an echo from the boundary surface between the base material and the attached matter (that is, the outer surface of the base material), and detects the echo between the base material and the attached matter. A point in which the position of the boundary surface is accurately specified, and the base material pressure is accurately specified using the boundary surface position.

【0051】・(斜角センサ用及び垂直センサ用)内表
面検出装置において、多数の観測点での時系列信号によ
り求めた内表面位置を平滑化することにより内表面位置
を特定する点。
(For the oblique angle sensor and the vertical sensor) In the inner surface detecting device, a point for specifying the inner surface position by smoothing the inner surface position obtained from the time series signals at a number of observation points.

【0052】このように、第2の実施形態によれば、母
材肉圧を精度良く計測することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, it is possible to accurately measure the base material pressure.

【0053】(第3の実施形態)この第3の実施形態で
は、前述の実施形態と共通する要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。以下、前述の実施形態と
異なる部分を中心に説明する。
(Third Embodiment) In the third embodiment, the same elements as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. The following description focuses on the differences from the above-described embodiment.

【0054】図7は、本発明の第3の実施形態に係る超
音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。この
超音波信号処理装置は、付着物厚さ計測装置12を備え
ている。付着物厚さ計測装置12は、垂直センサ用母材
内表面検出装置2、補正断面Cスコープ表示装置3及び
母材外表面検出装置4、並びに、付着物外面検出装置1
3及び付着物厚さ計算装置14から構成される。なお、
垂直センサ用母材内表面検出装置2、補正断面Cスコー
プ表示装置3、母材外表面検出装置4の入出力及び機能
は、第1の実施形態の場合と同じである。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic signal processing device according to the third embodiment of the present invention. This ultrasonic signal processing device includes an attached matter thickness measuring device 12. The attached matter thickness measuring device 12 includes a base material inner surface detecting device 2 for a vertical sensor, a corrected cross section C scope display device 3, a base material outer surface detecting device 4, and an attached matter outer surface detecting device 1.
3 and an attached matter thickness calculating device 14. In addition,
The input / output and functions of the vertical sensor base material inner surface detecting device 2, corrected cross-section C scope display device 3, and base material outer surface detecting device 4 are the same as those in the first embodiment.

【0055】付着物外面検出装置13は、補正断面Cス
コープ表示装置3により表示された補正断面Cスコープ
から、付着物外面エコーの発生時刻を求める。
The adhering substance outer surface detecting device 13 obtains the occurrence time of the adhering substance outer surface echo from the corrected cross section C scope displayed by the corrected cross section C scope display device 3.

【0056】付着物厚さ計算装置14は、母材外表面検
出装置4により求めた母材外表面エコーの発生時刻、及
び、付着物外面検出装置13により求めた付着物外面エ
コー発生時刻から付着物の肉圧を計算する。
The adhering material thickness calculating device 14 appends the occurrence time of the base material outer surface echo obtained by the base material outer surface detecting device 4 and the adhering material outer surface echo occurrence time obtained by the adhering material outer surface detecting device 13. Calculate the body pressure of the kimono.

【0057】次に、この第3の実施形態における動作に
ついて説明する。付着物外面検出装置13は、補正断面
Cスコープ表示装置3により表示された補正断面Cスコ
ープから、付着物外表面エコーの発生時刻をT7(X,Y)
を特定する。付着物外表面は、補正断面Cスコープ表示
において、T=1からTが大きくなる方向にみて、内表
面エコーがおさまった(表示色が連続的に緑から黒にな
った)あと、振幅が最大になる時刻である。各観測点毎
のこの時刻を付着物外表エコー発生時刻T7(X,Y)とす
る。
Next, the operation of the third embodiment will be described. The extraneous matter outer surface detecting device 13 uses the corrected cross-sectional C-scope displayed by the corrected cross-sectional C-scope display device 3 to determine the occurrence time of the extraneous matter surface echo at T7 (X, Y)
To identify. On the outer surface of the attached matter, the amplitude is maximized after the inner surface echo is reduced (the display color is continuously changed from green to black) in the direction in which T increases from T = 1 in the corrected cross-section C scope display. It is time to become. This time for each observation point is defined as the extraneous matter outer surface echo generation time T7 (X, Y).

【0058】尚、付着物が付着していない場合は、母材
外表面エコーが最大振幅となるため、T7(X,Y)=T4
(X,Y)となる。
If no extraneous matter is adhered, the outer surface echo of the base material has the maximum amplitude, so that T7 (X, Y) = T4
(X, Y).

【0059】付着物厚さ計算装置14は、母材外表面検
出装置4により求めた母材外表面時刻T4(X,Y)、及
び、付着物外面検出装置13により求めた付着物外表エ
コー発生時刻T7(X,Y)から、次の式により付着物厚さ
W2(X,Y)を計算する。ここで、V3は付着物中の垂直
センサによる超音波の音速を示す。
The attached material thickness calculating device 14 calculates the base material outer surface time T4 (X, Y) obtained by the base material outer surface detecting device 4 and generates the attached material outer surface echo obtained by the attached material outer surface detecting device 13. From time T7 (X, Y), the thickness W2 (X, Y) of the deposit is calculated by the following equation. Here, V3 indicates the sound speed of the ultrasonic wave by the vertical sensor in the attached matter.

【0060】 W3(X,Y)=(T7(X,Y)−T4(X,Y))×V3/2 …(5) この第3の実施形態に示される発明の特徴をまとめる
と、以下の通りとなる。
W3 (X, Y) = (T7 (X, Y) −T4 (X, Y)) × V3 / 2 (5) The features of the invention shown in the third embodiment can be summarized as follows. It becomes as follows.

【0061】・垂直センサ信号の補正断面Cスコープ表
示により、微細な信号である、母材と付着物の境界面
(即ち、母材外表面)からのエコーを検出し、母材と付
着物の境界面の位置を精度よく特定し、この境界面位置
を用いて付着物の肉圧を精度よく特定する点。
Correction of vertical sensor signal Cross-section C scope display detects a fine signal, an echo from the boundary surface between the base material and the adhered substance (ie, the outer surface of the base material) and detects the echo between the base material and the adhered substance. The point where the position of the boundary surface is accurately specified, and the wall pressure of the attached matter is accurately specified using the boundary surface position.

【0062】・(斜角センサ用及び垂直センサ用)内表
面検出装置において、多数の観測点での時系列信号によ
り求めた内表面位置を平滑化することにより内表面位置
を特定する点。
(For the oblique angle sensor and the vertical sensor) In the inner surface detecting device, a point for specifying the inner surface position by smoothing the inner surface position obtained from time series signals at a number of observation points.

【0063】このように、第3の実施形態によれば、付
着物の厚さを精度良く計測することが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, it is possible to accurately measure the thickness of the deposit.

【0064】(第4の実施形態)この第4の実施形態で
は、前述の実施形態と共通する要素には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。以下、前述の実施形態と
異なる部分を中心に説明する。
(Fourth Embodiment) In the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment, and the overlapping description will be omitted. The following description focuses on the differences from the above-described embodiment.

【0065】図8は、本発明の第4の実施形態に係る超
音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。この
超音波信号処理装置は、きず深さ計測装置15を備えて
いる。きず深さ計測装置15は、垂直センサ用母材内表
面検出装置2、補正断面Cスコープ表示装置3及び母材
外表面検出装置4、並びに、強調型補正断面Cスコープ
表示装置16、きず端部検出装置17及びきず深さ計算
装置18から構成される。なお、垂直センサ用母材内表
面検出装置2、補正断面Cスコープ表示装置3、母材外
表面検出装置4の入出力及び機能は、第1の実施形態の
場合と同じである。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic signal processing device according to the fourth embodiment of the present invention. This ultrasonic signal processing device includes a flaw depth measuring device 15. The flaw depth measuring device 15 includes a base material inner surface detecting device 2 for a vertical sensor, a corrected cross section C scope display device 3 and a base material outer surface detecting device 4, an enhanced corrected cross section C scope display device 16, and a flaw end. It comprises a detector 17 and a flaw depth calculator 18. The input / output and functions of the vertical sensor base material inner surface detecting device 2, corrected cross-section C scope display device 3, and base material outer surface detecting device 4 are the same as those in the first embodiment.

【0066】強調型補正断面Cスコープ表示装置16
は、垂直型センサにより得られた超音波信号を、垂直セ
ンサ用母材内表面検出装置2で求めた母材内表面時刻を
用いて加工することにより強調型補正断面Cスコープを
表示する。
Highlighted Correction Cross Section C Scope Display 16
Displays an enhanced correction cross-section C scope by processing the ultrasonic signal obtained by the vertical sensor using the base material inner surface time obtained by the base material inner surface detecting device 2 for the vertical sensor.

【0067】きず端部検出装置17は、強調型補正断面
Cスコープ表示装置16により表示された強調型補正断
面Cスコープから、きず端部エコーの発生時刻を求め
る。
The flaw end detecting device 17 is provided with an enhanced correction section.
The occurrence time of the flaw end echo is obtained from the enhanced correction cross section C scope displayed by the C scope display device 16.

【0068】きず深さ計算装置18は、母材外表面検出
装置4により求めた「母材外表面エコーの発生時刻」、
及び、きず端部検出装置17により求めた「きず端部エ
コー発生時刻」からきずの深さを計算する。
The flaw depth calculator 18 calculates the “generation time of the base metal outer surface echo” obtained by the base metal outer surface detector 4,
Then, the depth of the flaw is calculated from the “flaw-end echo occurrence time” obtained by the flaw-end detecting device 17.

【0069】次に、この第4の実施形態における動作に
ついて説明する。強調型補正断面Cスコープ表示装置1
6は、垂直型センサにより得られた超音波信号A(X,Y,
T)を、垂直センサ用母材内表面検出装置2で求めた母材
内表面時刻T3(X,Y)だけ時間方向にずらした信号A2
(X,Y,T)をフィルタリング処理Fを施すことにより、エ
ッジ強調した信号A3(X,Y,T)を求める。すなわち、 A2(X,Y,T)=A(X,Y,T+T3(X,Y)) …(6) により、各Tに対し、 A3(X,Y,T)=F(A2(X,Y,T)) …(7) を求める。ここで、Fは、エッジ強調効果のある2次元
フィルタであり、Fの例としては、2次元メディアンフ
ィルタ引き去りフィルタなどがあげられる。これは、 イ)任意の2次元信号をB(X,Y) ロ)B(X,Y)の2次元メディアンフィルタ結果をB2(X,
Y) ハ)B(X,Y)の2次元メディアンフィルタ引き去りフィ
ルタ結果をB3(X,Y)とするとき、 B2(X,Y)=median{B(Xi,Yj):|Xi−X|≦d1 かつ|Yj−Y|≦d2} …(8) ただし、d1およびd2は窓枠を示す定数パラメータを
示し、medianは中央値を示す。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. Highlighted corrected cross section C scope display device 1
6 is an ultrasonic signal A (X, Y,
T2 is obtained by shifting the signal A2 in the time direction by the base material inner surface time T3 (X, Y) obtained by the base material inner surface detecting device 2 for the vertical sensor.
An edge-enhanced signal A3 (X, Y, T) is obtained by performing a filtering process F on (X, Y, T). That is, A2 (X, Y, T) = A (X, Y, T + T3 (X, Y)) (6) For each T, A3 (X, Y, T) = F (A2 ( X, Y, T)) ... (7) Here, F is a two-dimensional filter having an edge enhancement effect, and an example of F is a two-dimensional median filter subtraction filter. This means that a) an arbitrary two-dimensional signal is B (X, Y) b) a two-dimensional median filter result of B (X, Y) is B2 (X, Y)
Y) C) When the subtraction filter result of the two-dimensional median filter of B (X, Y) is B3 (X, Y), B2 (X, Y) = median {B (Xi, Yj): | Xi−X | ≦ d1 and | Yj−Y | ≦ d2} (8) where d1 and d2 indicate constant parameters indicating a window frame, and median indicates a median value.

【0070】 B3(X,Y)=F(B(X,Y))=B(X,Y)−B2(X,Y) …(9) により示される。B2はB(X,Y)のドリフト成分(低周
波成分)であり、これをB(X,Y)から引き去ることによ
りB3(X,Y)は、エッジ成分(高周波成分)が強調され
た信号となる。
B3 (X, Y) = F (B (X, Y)) = B (X, Y) −B2 (X, Y) (9) B2 is a drift component (low-frequency component) of B (X, Y), and by subtracting it from B (X, Y), the edge component (high-frequency component) of B3 (X, Y) is emphasized. Signal.

【0071】補正断面におけるきずの分布は、母材の肉
圧変化に比べ高周波であるので、エッジ強調することに
より、母材外表面エコー、母材内表面エコーの成分を除
去してきずのエコーを強調することができる。ここで、
Fはこの例のフィルタに特定するものではなく、きず方
向が特定できる場合はそれに直交する方向の微分フィル
タをかけるなど、条件によって最適な強調フィルタを選
択すればよい。
The distribution of the flaws in the corrected cross section has a higher frequency than the change in the wall pressure of the base material. Therefore, by emphasizing the edges, the echoes of the flaws are removed by removing the components of the outer surface echo and the inner surface echo of the base material. Can be emphasized. here,
F is not specified for the filter of this example, and if a flaw direction can be specified, an optimum emphasizing filter may be selected depending on conditions such as applying a differential filter in a direction orthogonal to the flaw direction.

【0072】このA3(X,Y,T)において、Tが一定値1,
2,…の時刻毎の断面、すなわち、A3(X,Y,1)、A4
(X,Y,2)、…のそれぞれをCスコープ表示する。これを
強調型補正断面Cスコープと呼ぶ。
In this A3 (X, Y, T), T is a constant value 1,
2,... At each time, that is, A3 (X, Y, 1), A4
(X, Y, 2),... Are displayed in the C scope. This is called an enhanced correction section C scope.

【0073】きず端部検出装置17は、強調型補正断面
Cスコープ表示装置16により表示された強調型補正断
面Cスコープから、きず端部エコーの発生時刻をT8
(X,Y)を特定する。きず端部エコーとは、母材に発生し
たきずの先端により発生するエコーをいう。
The flaw end detecting device 17 detects the occurrence time of the flaw end echo from the enhanced correction cross-section C scope displayed by the enhanced correction cross-section C scope display device T8.
Specify (X, Y). The flaw edge echo refers to an echo generated by the tip of a flaw generated in the base material.

【0074】強調型補正断面Cスコープ表示において、
T=0からTが大きくなる方向にみて、はじめにきずエ
コーが確認できる時刻がきず端部エコー発生位置T8
(X,Y)である。きず端部エコーは、微小な信号であるた
め従来の表示方法では確認が難しいが、強調型補正断面
Cスコープ表示によりきずを強調するとともに、2次元
でのつながりとして確認できるため検出しやすくなる。
In the enhanced type correction cross section C scope display,
In the direction in which T becomes larger from T = 0, the time at which the flaw echo can be first confirmed is the flaw end echo generation position T8.
(X, Y). The flaw edge echo is a small signal and is difficult to confirm by the conventional display method. However, the flaw is emphasized by the enhanced correction cross-section C scope display, and can be confirmed as a two-dimensional connection, so that it is easy to detect.

【0075】きずのエコーの確認できない位置ではT8
(X,Y)=T4(X,Y)とする。
T8 at a position where no flaw echo can be confirmed
(X, Y) = T4 (X, Y).

【0076】きず深さ計算装置18は、母材外表面検出
装置4により求めた母材外表面時刻T4(X,Y)、及び、
きず端部検出装置17により求めたきず端部エコー発生
時刻T8(X,Y)から、次の式によりきず最大深さD及
び、肉圧に対するきず深さの割合の最大値Rを計算す
る。ここで、V1は母材中の垂直センサによる超音波の
音速を示す。
The flaw depth calculator 18 calculates the base material outer surface time T4 (X, Y) obtained by the base material outer surface detector 4, and
From the flaw end echo occurrence time T8 (X, Y) obtained by the flaw end detecting device 17, the flaw maximum depth D and the maximum value R of the ratio of the flaw depth to the wall pressure are calculated by the following equations. Here, V1 indicates the sound speed of the ultrasonic wave by the vertical sensor in the base material.

【0077】 D=max(T4(X,Y)−T8(X,Y))×V1/2 …(10) R=max((T4(X,Y)−T8(X,Y))/T8(X,Y))) …(11) この第4の実施形態に示される発明の特徴をまとめる
と、以下の通りとなる。
D = max (T4 (X, Y) −T8 (X, Y)) × V1 / 2 (10) R = max ((T4 (X, Y) −T8 (X, Y)) / T8 (X, Y))) (11) The features of the invention shown in the fourth embodiment are summarized as follows.

【0078】・垂直センサ信号の補正断面Cスコープ表
示により、微細な信号である、母材と付着物の境界面
(即ち、母材外表面)からのエコーを検出し、母材と付
着物の境界面の位置を精度よく特定し、この境界面位置
を用いてきず深さを精度よく求める点。
Correction of vertical sensor signal Cross-section C scope display detects a fine signal, an echo from the boundary surface between the base material and the attached matter (that is, the outer surface of the base material) and detects the echo between the base material and the attached matter. A point where the position of the boundary surface is accurately specified, and the depth is accurately determined without using the boundary surface position.

【0079】・強調型補正断面Cスコープ表示により、
従来は検出が困難であったきず端部エコー発生時刻を精
度良く特定し、これを用いてきず深さを精度よく求める
点。
[0096] By the display of the emphasized correction cross section C scope,
The point that the flaw edge echo occurrence time, which has been difficult to detect in the past, is accurately specified, and the depth is accurately determined without using this.

【0080】・(斜角センサ用及び垂直センサ用)内表
面検出装置において、多数の観測点での時系列信号によ
り求めた内表面位置を平滑化することにより内表面位置
を特定する点。
(For the oblique angle sensor and the vertical sensor) A point for specifying the inner surface position by smoothing the inner surface position obtained from the time series signals at a number of observation points in the inner surface detecting device.

【0081】このように、第4の実施形態によれば、き
ずの深さを精度良く計測することが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to accurately measure the depth of a flaw.

【0082】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施で
きる。例えば、前述の第1〜第4の実施形態を適宜組み
合わせて実施してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention. For example, the above-described first to fourth embodiments may be appropriately combined and implemented.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上詳記したように本発明の超音波信号
処理装置によれば、垂直型センサから得られる垂直セン
サ信号に基づいて被検体内表面の位置が検出され、この
検出された前記被検体内表面の位置を含む第1の断面画
像が表示され、この第1の断面画像から被検体外表面の
位置が検出され、この検出された前記被検体外表面の位
置は、垂直センサ信号上での位置から斜角センサ信号上
での位置に換算される。一方、斜角型センサから得られ
る斜角センサ信号に基づいて被検体内表面の位置が検出
され、この検出された前記被検体内表面の位置を含む第
2の断面画像が表示される。そして、前記第2の断面画
像上に、前記換算により得られた被検体外表面の位置が
追加表示され、被検体外表面の位置が追加表示された前
記第2の断面画像上において、該被検体外表面の位置と
評価対象の位置とを比べることにより、評価対象がきず
であるか否かが識別される。
As described above in detail, according to the ultrasonic signal processing apparatus of the present invention, the position of the inner surface of the subject is detected based on the vertical sensor signal obtained from the vertical sensor. A first cross-sectional image including the position of the inner surface of the subject is displayed, the position of the outer surface of the subject is detected from the first cross-sectional image, and the detected position of the outer surface of the subject is determined by a vertical sensor signal. The above position is converted into a position on the oblique angle sensor signal. On the other hand, the position of the inner surface of the subject is detected based on the oblique angle sensor signal obtained from the oblique angle sensor, and a second cross-sectional image including the detected position of the inner surface of the subject is displayed. Then, the position of the outer surface of the subject obtained by the conversion is additionally displayed on the second sectional image, and the position of the outer surface of the subject is additionally displayed on the second sectional image in which the position of the outer surface of the subject is additionally displayed. By comparing the position of the outer surface of the sample with the position of the evaluation target, it is determined whether or not the evaluation target is a flaw.

【0084】このように、垂直センサ信号により求めた
被検体と付着物との境界面位置(被検体外表面位置)を
斜角センサ信号上での位置に換算することにより該斜角
センサ信号上での境界面位置を精度良く求め、この境界
面位置と評価対象の位置との関係を求めることができる
ので、きずエコーと擬似エコーとを精度良く識別するこ
とができる。
As described above, by converting the boundary surface position (external surface position of the subject) between the subject and the attached matter obtained from the vertical sensor signal into a position on the oblique angle sensor signal, Can be determined with high accuracy, and the relationship between this boundary surface position and the position of the evaluation target can be determined, so that flaw echoes and pseudo echoes can be accurately distinguished.

【0085】また、本発明の超音波信号処理装置によれ
ば、垂直型センサから得られる垂直センサ信号に基づい
て被検体内表面の位置が検出され、この検出された前記
被検体内表面の位置を含む断面画像が表示され、この断
面画像から被検体外表面の位置が検出され、この検出さ
れた前記被検体外表面の位置を用いて被検体の肉厚が計
算される。
According to the ultrasonic signal processor of the present invention, the position of the inner surface of the subject is detected based on the vertical sensor signal obtained from the vertical sensor, and the detected position of the inner surface of the subject is detected. Is displayed, the position of the outer surface of the subject is detected from the cross-sectional image, and the thickness of the subject is calculated using the detected position of the outer surface of the subject.

【0086】このように、垂直センサ信号により求めた
被検体と付着物との境界面位置(被検体外表面位置)を
精度良く求めた上で、その境界面位置に基づいて被検体
の肉厚を計算するので、該肉厚を精度良く計測すること
ができる。
As described above, the position of the boundary between the subject and the attached matter (the position of the outer surface of the subject) determined by the vertical sensor signal is accurately determined, and the thickness of the subject is determined based on the position of the boundary. Is calculated, the thickness can be accurately measured.

【0087】また、本発明の超音波信号処理装置によれ
ば、垂直型センサから得られる垂直センサ信号に基づい
て被検体内表面の位置が検出され、この検出された前記
被検体内表面の位置を含む断面画像が表示され、この断
面画像から被検体外表面の位置が検出される。一方、前
記断面画像から付着物外面の位置が検出される。そし
て、検出された前記被検体外表面の位置と、検出された
前記付着物外面の位置とに基づいて、付着物の肉圧が計
算される。
According to the ultrasonic signal processing apparatus of the present invention, the position of the inner surface of the subject is detected based on the vertical sensor signal obtained from the vertical sensor, and the detected position of the inner surface of the subject is detected. Is displayed, and the position of the outer surface of the subject is detected from the cross-sectional image. On the other hand, the position of the outer surface of the attached matter is detected from the cross-sectional image. Then, based on the detected position of the outer surface of the subject and the detected position of the outer surface of the attached matter, the body pressure of the attached matter is calculated.

【0088】このように、垂直センサ信号により求めた
被検体と付着物との境界面位置(被検体外表面位置)を
精度良く求めるとともに、付着物外面の位置を精度良く
検出した上で、これらに基づいて付着物の肉圧を計算す
るので、該付着物の肉圧を精度良く計測することができ
る。
As described above, the position of the boundary surface (external surface position of the subject) between the subject and the deposit obtained by the vertical sensor signal is accurately obtained, and the position of the outer surface of the deposit is accurately detected. , The body pressure of the attached matter can be calculated with high accuracy.

【0089】また、本発明の超音波信号処理装置によれ
ば、垂直型センサから得られる垂直センサ信号に基づい
て被検体内表面の位置が検出され、この検出された前記
被検体内表面の位置を含む第1の断面画像が表示され、
この第1の断面画像から被検体外表面の位置が検出され
る。一方、検出された前記被検体内表面の位置を含む第
2の断面画像であって、被検体のきずの位置が強調され
る所定のフィルタリング処理を施した第2の断面画像が
表示され、この第2の断面画像からきずの端部の位置が
検出される。これらの検出された前記検体外表面の位置
と、検出された前記きずの端部の位置とに基づいて、き
ずの深さが計算される。
Further, according to the ultrasonic signal processing apparatus of the present invention, the position of the inner surface of the subject is detected based on the vertical sensor signal obtained from the vertical sensor, and the detected position of the inner surface of the subject is detected. A first cross-sectional image including
The position of the outer surface of the subject is detected from the first cross-sectional image. On the other hand, a second cross-sectional image including the detected position of the inner surface of the subject, which is a second cross-sectional image that has been subjected to a predetermined filtering process in which the position of the flaw of the subject is emphasized, is displayed. The position of the end of the flaw is detected from the second cross-sectional image. The depth of the flaw is calculated based on the detected position of the outer surface of the specimen and the detected position of the end of the flaw.

【0090】このように、垂直センサ信号により求めた
被検体と付着物との境界面位置(被検体外表面位置)を
精度良く求めるとともに、被検体のきずの位置が強調さ
れた断面画像からきずの端部の位置を精度良く検出した
上で、これらに基づいて被検体のきずの深さを計算する
ので、該被検体のきずの深さを精度良く計測することが
できる。
As described above, the boundary surface position (external surface position of the subject) between the subject and the adhering matter determined by the vertical sensor signal is accurately obtained, and the position of the flaw of the subject is detected from the cross-sectional image in which the flaw is emphasized. Since the depth of the flaw of the subject is calculated based on the detected position of the end of the flaw with high accuracy, the depth of the flaw of the subject can be accurately measured.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る超音波信号処理
装置の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic signal processing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態における「垂直センサ用母材内表面
検出装置」の処理手順を示すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the “vertical sensor base material inner surface detecting device” in the embodiment;

【図3】同実施形態における「補正断面Cスコープ表
示」の例を示す中間調画像。
FIG. 3 is a halftone image showing an example of “correction section C scope display” in the embodiment.

【図4】同実施形態における「斜角センサ用母材内表面
検出装置」の処理手順を示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of a “base material inner surface detecting device for oblique angle sensor” in the embodiment.

【図5】同実施形態における「補正Bスコープ表示」に
よる「母材外表面位置」表示の例を示す中間調画像。
FIG. 5 is a halftone image showing an example of “base metal outer surface position” display by “correction B scope display” in the embodiment.

【図6】本発明の第2の実施形態に係る超音波信号処理
装置の構成を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic signal processing device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態に係る超音波信号処理
装置の構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic signal processing device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態に係る超音波信号処理
装置の構成を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic signal processing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】きずエコー及び擬似エコーを説明するための
図。
FIG. 9 is a diagram for explaining a flaw echo and a pseudo echo.

【図10】エコー発生位置の推定による方法を説明する
ための図。
FIG. 10 is a diagram for explaining a method based on estimation of an echo generation position.

【図11】エコー発生位置の深さを特定するための各種
の手法を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing various methods for specifying the depth of an echo generation position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…擬似エコー識別装置 2…垂直センサ用母材内表面検出装置 3…補正断面Cスコープ表示装置 4…母材外表面検出装置 5…母材外表面換算装置 6…斜角センサ用母材内表面検出装置 7…補正Bスコープ表示装置 8…母材外表面表示装置 9…評価装置 10…母材肉圧計測装置 11…母材肉圧計算装置 12…付着物厚さ計測装置 13…付着物外面検出装置 14…付着物厚さ計算装置 15…きず深さ計測装置 16…強調型補正断面Cスコープ表示装置 17…きず端部検出装置 18…きず深さ計算装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pseudo-echo discriminating device 2 ... Base material inner surface detecting device for a vertical sensor 3 ... Corrected cross section C scope display device 4 ... Base material outer surface detecting device 5 ... Base material outer surface converting device 6 ... Inside the base material for oblique angle sensor Surface detection device 7 ... Corrected B scope display device 8 ... Base material outer surface display device 9 ... Evaluation device 10 ... Base material thickness measurement device 11 ... Base material thickness calculation device 12 ... Adhesion thickness measurement device 13 ... Adhesion Outer surface detecting device 14 ... Thickness calculating device 15 ... Flaw depth measuring device 16 ... Enhanced correction cross section C scope display device 17 ... Flaw end detecting device 18 ... Flaw depth calculating device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−88653(JP,A) 特開 昭58−151555(JP,A) 特開 平11−51912(JP,A) 特開 平4−242109(JP,A) 特許2889568(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 29/00 - 29/28 G01B 17/00 - 17/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-58-88653 (JP, A) JP-A-58-151555 (JP, A) JP-A-11-51912 (JP, A) JP-A-Heisei 4- 242109 (JP, A) Patent 2889568 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 29/00-29/28 G01B 17/00-17/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 超音波を被検体に発し、垂直型センサ及
び斜角型センサにより検出される垂直センサ信号及び斜
角センサ信号を用いて被検体のきずを識別するための超
音波信号処理装置において、 前記垂直型センサから得られる垂直センサ信号に基づい
て被検体内表面の位置を検出する手段と、 検出された前記被検体内表面の位置を含む第1の断面画
像を表示する手段と、前記第1の断面画像から被検体外
表面の位置を検出する手段と、 検出された前記被検体外表面の位置を、垂直センサ信号
上での位置から斜角センサ信号上での位置に換算する手
段と、 前記斜角型センサから得られる斜角センサ信号に基づい
て被検体内表面の位置を検出する手段と、 検出された前記被検体内表面の位置を含む第2の断面画
像を表示する手段と、 前記第2の断面画像上に、前記換算により得られた被検
体外表面の位置を追加表示する手段と、 被検体外表面の位置が追加表示された前記第2の断面画
像上において、該被検体外表面の位置と評価対象の位置
とを比べることにより、評価対象がきずであるか否かを
識別する手段とを備えたことを特徴とする超音波信号処
理装置。
An ultrasonic signal processing apparatus for emitting ultrasonic waves to a subject and identifying flaws in the subject using vertical sensor signals and oblique angle sensor signals detected by a vertical sensor and an oblique angle sensor. In, means for detecting the position of the subject inner surface based on a vertical sensor signal obtained from the vertical sensor, means for displaying a first cross-sectional image including the detected position of the subject inner surface, Means for detecting the position of the outer surface of the subject from the first cross-sectional image; and converting the detected position of the outer surface of the subject from a position on the vertical sensor signal to a position on the oblique angle sensor signal. Means for detecting the position of the inner surface of the subject based on the oblique angle sensor signal obtained from the oblique angle sensor; and displaying a second cross-sectional image including the detected position of the inner surface of the subject. Means, the second Means for additionally displaying the position of the outer surface of the subject obtained by the conversion on the cross-sectional image of the above; Means for comparing the position of the evaluation target with the position of the evaluation target to identify whether or not the evaluation target is a flaw.
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