JP3358740B2 - 非破壊検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、管、線、棒、板等の
被検査体の欠陥を検出するための非破壊検査装置に関す
る。
被検査体の欠陥を検出するための非破壊検査装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】管、線、棒、板等の被検査体の欠陥を検
出するための非破壊検査装置として、交流を流したコイ
ルを被検査体に近接させ、コイルの電圧又は電流変化を
検出して被検査体の欠陥を検出する非破壊検査装置がす
でに知られている。交流を流したコイルを被検査体に近
接させると、被検査体にうず電流が発生し、コイルのイ
ンピーダンスが変化する。被検査体に傷があると、うず
電流が傷の部分を遠回りするのでうず電流に変化が起こ
り、これによりコイルのインピーダンスが変化する。こ
の変化を検出することにより、被検査体の傷が検出され
る。
出するための非破壊検査装置として、交流を流したコイ
ルを被検査体に近接させ、コイルの電圧又は電流変化を
検出して被検査体の欠陥を検出する非破壊検査装置がす
でに知られている。交流を流したコイルを被検査体に近
接させると、被検査体にうず電流が発生し、コイルのイ
ンピーダンスが変化する。被検査体に傷があると、うず
電流が傷の部分を遠回りするのでうず電流に変化が起こ
り、これによりコイルのインピーダンスが変化する。こ
の変化を検出することにより、被検査体の傷が検出され
る。
【０００３】この種の非破壊検査装置の一例が図３に示
されている（「非破壊検査技術シリーズ 渦流探傷試験
Ｂ」 昭和５９年１０月１５日 社団法人日本非破壊検
査協会発行 参照）。発振回路１により、所要周波数の
交流信号が発生される。この交流信号は、２つの検出コ
イル２が組み込まれたブリッジ回路３に送られる。ブリ
ッジ回路３からは２つの検出コイル２の発生電圧の差分
に応じた信号（被検査体状態信号）が出力される。ブリ
ッジ回路３の出力は、増幅回路４で増幅された後、第１
および第２同期検波回路６、７に送られる。
されている（「非破壊検査技術シリーズ 渦流探傷試験
Ｂ」 昭和５９年１０月１５日 社団法人日本非破壊検
査協会発行 参照）。発振回路１により、所要周波数の
交流信号が発生される。この交流信号は、２つの検出コ
イル２が組み込まれたブリッジ回路３に送られる。ブリ
ッジ回路３からは２つの検出コイル２の発生電圧の差分
に応じた信号（被検査体状態信号）が出力される。ブリ
ッジ回路３の出力は、増幅回路４で増幅された後、第１
および第２同期検波回路６、７に送られる。
【０００４】第１同期検波回路６には、さらに移相器５
からの第１基準信号Ｖｘが送られる。移相器５としては
SIN ・COS ポテンショメータが用いられており、発振回
路１の出力の位相が任意の角度回転された信号であって
かつ互いに９０°の位相差をもつ制御信号Ｖｘ、Ｖｙが
出力される。同期検波回路６は、増幅回路４の出力に含
まれる不要信号成分と被検査体状態信号のうち、不要信
号成分の影響を減少させるため、ならびに位相情報のｘ
成分を得るために、増幅回路４の出力を第１基準信号Ｖ
ｘで検波する。
からの第１基準信号Ｖｘが送られる。移相器５としては
SIN ・COS ポテンショメータが用いられており、発振回
路１の出力の位相が任意の角度回転された信号であって
かつ互いに９０°の位相差をもつ制御信号Ｖｘ、Ｖｙが
出力される。同期検波回路６は、増幅回路４の出力に含
まれる不要信号成分と被検査体状態信号のうち、不要信
号成分の影響を減少させるため、ならびに位相情報のｘ
成分を得るために、増幅回路４の出力を第１基準信号Ｖ
ｘで検波する。
【０００５】第２同期検波回路７には、第１基準信号Ｖ
ｘと位相が９０°異なる第２制御信号Ｖｙが移相器５か
ら送られる。同期検波回路７は、被検査体状態信号のう
ち、位相情報のｙ成分を得るために、増幅回路４の出力
を第２基準信号Ｖｙで検波する。各同期検波回路６、７
は、たとえばアナログ乗算器およびローパスフィルタか
ら、またはスイッチング回路およびローパスフィルタか
ら構成される。各同期検波回路６、７の出力は、ブラウ
ン管等の表示器８に送られ、被検査体状態信号が振幅位
相平面上に２次元的に表示される。
ｘと位相が９０°異なる第２制御信号Ｖｙが移相器５か
ら送られる。同期検波回路７は、被検査体状態信号のう
ち、位相情報のｙ成分を得るために、増幅回路４の出力
を第２基準信号Ｖｙで検波する。各同期検波回路６、７
は、たとえばアナログ乗算器およびローパスフィルタか
ら、またはスイッチング回路およびローパスフィルタか
ら構成される。各同期検波回路６、７の出力は、ブラウ
ン管等の表示器８に送られ、被検査体状態信号が振幅位
相平面上に２次元的に表示される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の非破壊検査
装置では、ブリッジ回路３からの信号を連続的に処理し
ており、またアナログ信号処理を行っているため、次の
ような欠点がある。
装置では、ブリッジ回路３からの信号を連続的に処理し
ており、またアナログ信号処理を行っているため、次の
ような欠点がある。
【０００７】（１） 同期検波回路６、７を、アナログ
乗算器およびローパスフィルタで構成した場合には、ア
ナログ乗算器は能動素子の非直線性を利用せざるをえな
いため、２つの入力信号のスペクトラムを四則演算した
高調波を必然的に発生し、計測誤差が生じる。
乗算器およびローパスフィルタで構成した場合には、ア
ナログ乗算器は能動素子の非直線性を利用せざるをえな
いため、２つの入力信号のスペクトラムを四則演算した
高調波を必然的に発生し、計測誤差が生じる。
【０００８】（２） 同期検波回路６、７を、スイッチ
ング回路およびローパスフィルタで構成した場合には、
スイッチングノイズが発生し、計測誤差が生じる。
ング回路およびローパスフィルタで構成した場合には、
スイッチングノイズが発生し、計測誤差が生じる。
【０００９】（３） 表皮効果がコイルに印加される信
号の周波数によって異なるため、ブリッジ回路３に複数
の周波数信号が重畳された多重周波数信号を入力する装
置も開発されているが、その場合には、多重する周波数
の数に応じて同期検波回路６、７を増加させなければな
らず、コストが高くなるととともに消費電力が多くな
る。
号の周波数によって異なるため、ブリッジ回路３に複数
の周波数信号が重畳された多重周波数信号を入力する装
置も開発されているが、その場合には、多重する周波数
の数に応じて同期検波回路６、７を増加させなければな
らず、コストが高くなるととともに消費電力が多くな
る。
【００１０】（４） 同期検波回路６、７では、カット
オフ周波数の低い（例えば、１ＫＨｚ以下）のローパス
フィルタによって、センサー駆動信号（発振回路１の出
力）および乗算器またはスイッチング回路により発生す
るノイズ成分を除去している。しかしながら、このよう
なフィルタを実現するためには、物理的に大きなインダ
クタが必要となり、装置が大型化する。特に、多重周波
数信号を用いる場合には、多数のフィルタが必要とな
り、物理的に、またインダクタの相互影響等により、実
装が困難になる。そこで、通常は、ローパスフィルタと
してアクティブフィルタが使用されているが、アクティ
ブフィルタを用いた場合には、使用するアンプの速度以
上の周波数が素通りしてしまい、ノイズを十分に減衰さ
せることが困難である。
オフ周波数の低い（例えば、１ＫＨｚ以下）のローパス
フィルタによって、センサー駆動信号（発振回路１の出
力）および乗算器またはスイッチング回路により発生す
るノイズ成分を除去している。しかしながら、このよう
なフィルタを実現するためには、物理的に大きなインダ
クタが必要となり、装置が大型化する。特に、多重周波
数信号を用いる場合には、多数のフィルタが必要とな
り、物理的に、またインダクタの相互影響等により、実
装が困難になる。そこで、通常は、ローパスフィルタと
してアクティブフィルタが使用されているが、アクティ
ブフィルタを用いた場合には、使用するアンプの速度以
上の周波数が素通りしてしまい、ノイズを十分に減衰さ
せることが困難である。
【００１１】（５） 被検査体状態信号は、傷の種類
（ＤＥＮＴ、ＯＵＴＥＲ ＤＥＦＥＣＴ、ＩＮＮＥＲ
ＤＥＦＥＣＴ、貫通孔等）によって位相が異なるが、従
来からの慣習としてＤＥＮＴに対応する被検査体状態信
号が水平となるように被検査体状態信号を２次元的に表
示している。アナログ処理のみによって、この位相回転
を行うには、センサー信号（増幅回路４の出力）と乗算
を行う制御信号Ｖｘ、Ｖｙを９０°の位相差に保持した
ままセンサー信号との位相を連続的に変化させる必要が
あり、そのためにSIN ・COS ポテンショメータという特
殊な可変抵抗器を使用している。しかし、この可変抵抗
器は、どの位置でも常に正確に９０°の位相差を保持し
ているとは限らず、表示器８に表示される図形を回転さ
せると図形自体が変化することがある。また、この可変
抵抗器は高価であり、特殊な技術で作られているため、
入手しにくいとともに個々の特性のばらつきが大きいと
いう問題がある。
（ＤＥＮＴ、ＯＵＴＥＲ ＤＥＦＥＣＴ、ＩＮＮＥＲ
ＤＥＦＥＣＴ、貫通孔等）によって位相が異なるが、従
来からの慣習としてＤＥＮＴに対応する被検査体状態信
号が水平となるように被検査体状態信号を２次元的に表
示している。アナログ処理のみによって、この位相回転
を行うには、センサー信号（増幅回路４の出力）と乗算
を行う制御信号Ｖｘ、Ｖｙを９０°の位相差に保持した
ままセンサー信号との位相を連続的に変化させる必要が
あり、そのためにSIN ・COS ポテンショメータという特
殊な可変抵抗器を使用している。しかし、この可変抵抗
器は、どの位置でも常に正確に９０°の位相差を保持し
ているとは限らず、表示器８に表示される図形を回転さ
せると図形自体が変化することがある。また、この可変
抵抗器は高価であり、特殊な技術で作られているため、
入手しにくいとともに個々の特性のばらつきが大きいと
いう問題がある。
【００１２】この発明は、高精度化、高速化、小型化お
よび低廉化が図れる非破壊検査装置を提供することを目
的とする。
よび低廉化が図れる非破壊検査装置を提供することを目
的とする。
【００１３】
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明による第１の被
破壊検査装置は、被検査体に渦電流を発生させることに
より被検査体の状態を検出する検知部、上記検知部に駆
動信号を供給する駆動手段、上記検知部の出力を所定期
間ごとに位相が所定角度離れた２つのタイミングでデジ
タル値として取り出すサンプリング手段、ならびにサン
プリング手段によってサンプリングされたデータに基づ
いて、上記検知部の出力信号の振幅位相平面でのＸ座標
成分およびＹ座標成分を算出する演算手段を備えてお
り、駆動手段は、駆動信号として用いるべき信号波形の
瞬時値データがテーブル形式で記憶されているととも
に、上記サンプリング手段による各サンプリングタイミ
ングを表すサンプリングタイミングデータがそのサンプ
リングタイミングに対応した瞬時値データと関連して記
憶されている記憶手段、記憶手段から瞬時値データを順
番に読み出していくとともに、サンプリングタイミング
データが関連して記憶されている瞬時値データを読み出
す際には、瞬時値データとともにサンプリングタイミン
グデータを同時に読み出す読出手段、読出手段によって
読み出された瞬時値データをＤ／Ａ変換して駆動信号を
生成するＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手段によって読
み出されたサンプリングタイミングデータを上記サンプ
リング手段に送る手段を備えており、上記サンプリング
手段は、駆動手段からサンプリングタイミングデータが
送られてくるタイミングで、上記検知部の出力をデジタ
ル値として取り出すことを特徴とする。
破壊検査装置は、被検査体に渦電流を発生させることに
より被検査体の状態を検出する検知部、上記検知部に駆
動信号を供給する駆動手段、上記検知部の出力を所定期
間ごとに位相が所定角度離れた２つのタイミングでデジ
タル値として取り出すサンプリング手段、ならびにサン
プリング手段によってサンプリングされたデータに基づ
いて、上記検知部の出力信号の振幅位相平面でのＸ座標
成分およびＹ座標成分を算出する演算手段を備えてお
り、駆動手段は、駆動信号として用いるべき信号波形の
瞬時値データがテーブル形式で記憶されているととも
に、上記サンプリング手段による各サンプリングタイミ
ングを表すサンプリングタイミングデータがそのサンプ
リングタイミングに対応した瞬時値データと関連して記
憶されている記憶手段、記憶手段から瞬時値データを順
番に読み出していくとともに、サンプリングタイミング
データが関連して記憶されている瞬時値データを読み出
す際には、瞬時値データとともにサンプリングタイミン
グデータを同時に読み出す読出手段、読出手段によって
読み出された瞬時値データをＤ／Ａ変換して駆動信号を
生成するＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手段によって読
み出されたサンプリングタイミングデータを上記サンプ
リング手段に送る手段を備えており、上記サンプリング
手段は、駆動手段からサンプリングタイミングデータが
送られてくるタイミングで、上記検知部の出力をデジタ
ル値として取り出すことを特徴とする。
【００１５】上記検知部としては、たとえば、２つのコ
イルと、これらのコイルの出力電圧の差電圧を検出する
回路とを備えたものが用いられる。サンプリングタイミ
ングデータは、たとえば、所定周期期間毎に互いに９０
°＋ｍ×１８０°（但し、ｍは整数）の時間差をもった
２点の瞬時値データに関連して記憶されている。上記サ
ンプリング手段としては、たとえば、検知部の出力をＡ
／Ｄ変換するとともに、駆動手段からサンプリングタイ
ミングデータが送られてくるタイミングでＡ／Ｄ変換デ
ータをラッチさせるものが用いられる。上記演算手段と
しては、ディジタルシグナルプロセッサ(Digital Signa
l Processor) を用いることが好ましい。演算手段によ
って算出された情報、すなわち検知部の出力信号と駆動
信号との位相関係および検知部の出力信号の振幅に関す
る情報を表示する表示装置を設けることが好ましい。
イルと、これらのコイルの出力電圧の差電圧を検出する
回路とを備えたものが用いられる。サンプリングタイミ
ングデータは、たとえば、所定周期期間毎に互いに９０
°＋ｍ×１８０°（但し、ｍは整数）の時間差をもった
２点の瞬時値データに関連して記憶されている。上記サ
ンプリング手段としては、たとえば、検知部の出力をＡ
／Ｄ変換するとともに、駆動手段からサンプリングタイ
ミングデータが送られてくるタイミングでＡ／Ｄ変換デ
ータをラッチさせるものが用いられる。上記演算手段と
しては、ディジタルシグナルプロセッサ(Digital Signa
l Processor) を用いることが好ましい。演算手段によ
って算出された情報、すなわち検知部の出力信号と駆動
信号との位相関係および検知部の出力信号の振幅に関す
る情報を表示する表示装置を設けることが好ましい。
【００１６】この発明による第２の非破壊検査装置は、
被検査体に渦電流を発生させることにより被検査体の状
態を検出する検知部、上記検知部に複数の周波数の信号
が重畳された多重周波数駆動信号を供給する駆動手段、
上記検知部の出力を上記多重周波数駆動信号の各周波数
ごとに分離して抽出する複数のフィルタ、上記各フィル
タごとに設けられかつ対応する上記フィルタの出力信号
を所定期間ごとに位相が所定角度離れた２つのタイミン
グでデジタル値として取り出す複数のサンプリング手
段、ならびに上記各サンプリング手段によってサンプリ
ングされたデータに基づいて、上記各フィルタの出力信
号毎に、そのフィルタの出力信号の振幅位相平面でのＸ
座標成分およびＹ座標成分を算出する演算手段を備えて
おり、駆動手段は、多重周波数駆動信号として用いるべ
き信号波形の瞬時値データがテーブル形式で記憶されて
いるとともに、上記各サンプリング手段による各サンプ
リングタイミングを表すサンプリングタイミングデータ
がそのサンプリングタイミングに対応した瞬時値データ
と関連して記憶されている記憶手段、記憶手段から瞬時
値データを順番に読み出していくとともに、サンプリン
グタイミングデータが関連して記憶されている瞬時値デ
ータを読み出す際には、瞬時値データとともにサンプリ
ングタイミングデータを同時に読み出す読出手段、読出
手段によって読み出された瞬時値データをＤ／Ａ変換し
て駆動信号を生成するＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手
段によって読み出されたサンプリングタイミングデータ
を対応するサンプリング手段に送る手段を備えており、
上記各サンプリング手段は、駆動手段から対応するサン
プリングタイミングデータが送られてくるタイミング
で、対応する上記フィルタの出力をデジタル値として取
り出すことを特徴とする。
被検査体に渦電流を発生させることにより被検査体の状
態を検出する検知部、上記検知部に複数の周波数の信号
が重畳された多重周波数駆動信号を供給する駆動手段、
上記検知部の出力を上記多重周波数駆動信号の各周波数
ごとに分離して抽出する複数のフィルタ、上記各フィル
タごとに設けられかつ対応する上記フィルタの出力信号
を所定期間ごとに位相が所定角度離れた２つのタイミン
グでデジタル値として取り出す複数のサンプリング手
段、ならびに上記各サンプリング手段によってサンプリ
ングされたデータに基づいて、上記各フィルタの出力信
号毎に、そのフィルタの出力信号の振幅位相平面でのＸ
座標成分およびＹ座標成分を算出する演算手段を備えて
おり、駆動手段は、多重周波数駆動信号として用いるべ
き信号波形の瞬時値データがテーブル形式で記憶されて
いるとともに、上記各サンプリング手段による各サンプ
リングタイミングを表すサンプリングタイミングデータ
がそのサンプリングタイミングに対応した瞬時値データ
と関連して記憶されている記憶手段、記憶手段から瞬時
値データを順番に読み出していくとともに、サンプリン
グタイミングデータが関連して記憶されている瞬時値デ
ータを読み出す際には、瞬時値データとともにサンプリ
ングタイミングデータを同時に読み出す読出手段、読出
手段によって読み出された瞬時値データをＤ／Ａ変換し
て駆動信号を生成するＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手
段によって読み出されたサンプリングタイミングデータ
を対応するサンプリング手段に送る手段を備えており、
上記各サンプリング手段は、駆動手段から対応するサン
プリングタイミングデータが送られてくるタイミング
で、対応する上記フィルタの出力をデジタル値として取
り出すことを特徴とする。
【００１７】上記検知部としては、たとえば、２つのコ
イルと、これらのコイルの出力電圧の差電圧を検出する
回路とを備えたものが用いられる。サンプリングタイミ
ングデータは、たとえば、多重周波数駆動信号に含まれ
る各周波数の駆動信号毎に、所定周期期間毎に互いに９
０°＋ｍ×１８０°（但し、ｍは整数）の時間差をもっ
た２点の瞬時値データに関連して記憶されている。上記
各サンプリング手段としては、たとえば、対応するフィ
ルタの出力をＡ／Ｄ変換するとともに、駆動手段から対
応するサンプリングタイミングデータが送られてくるタ
イミングでＡ／Ｄ変換データをラッチさせるものが用い
られる。上記演算手段としては、ディジタルシグナルプ
ロセッサ(Digital Signal Processor) を用いることが
好ましい。
イルと、これらのコイルの出力電圧の差電圧を検出する
回路とを備えたものが用いられる。サンプリングタイミ
ングデータは、たとえば、多重周波数駆動信号に含まれ
る各周波数の駆動信号毎に、所定周期期間毎に互いに９
０°＋ｍ×１８０°（但し、ｍは整数）の時間差をもっ
た２点の瞬時値データに関連して記憶されている。上記
各サンプリング手段としては、たとえば、対応するフィ
ルタの出力をＡ／Ｄ変換するとともに、駆動手段から対
応するサンプリングタイミングデータが送られてくるタ
イミングでＡ／Ｄ変換データをラッチさせるものが用い
られる。上記演算手段としては、ディジタルシグナルプ
ロセッサ(Digital Signal Processor) を用いることが
好ましい。
【００１８】また、演算手段によって算出された情報、
すなわち各フィルタの出力信号と多重周波数駆動信号に
含まれている複数の周波数の信号のうち各フィルタの出
力信号に対応する周波数の信号との位相関係および各フ
ィルタの出力信号の振幅に関する情報を表示する表示装
置を設けることが好ましい。
すなわち各フィルタの出力信号と多重周波数駆動信号に
含まれている複数の周波数の信号のうち各フィルタの出
力信号に対応する周波数の信号との位相関係および各フ
ィルタの出力信号の振幅に関する情報を表示する表示装
置を設けることが好ましい。
【００１９】この発明による第３の非破壊検査装置は、
被検査体に渦電流を発生させるためのコイルを含む検知
部、上記検知部に複数の周波数の信号が重畳された多重
周波数駆動信号を供給する駆動手段、上記検知部の出力
をサンプリングするＡ／Ｄ変換手段、上記Ａ／Ｄ変換手
段の出力を上記多重周波数駆動信号の各周波数ごとに分
離して抽出するディジタルフィルタ、ならびに上記ディ
ジタルフィルタによって分離抽出された各周波数のデジ
タル信号毎に、そのデジタル信号を所定期間ごとに位相
が所定角度離れた２つの読込タイミングで読み込み、読
み込んだデジタル信号値に基づいて、上記ディジタルフ
ィルタによって分離抽出された各周波数のディジタル信
号毎に、その周波数のディジタル信号の振幅位相平面で
のＸ座標成分およびＹ座標成分を算出する演算手段を備
えており、駆動手段は、多重周波数駆動信号として用い
るべき信号波形の瞬時値データがテーブル形式で記憶さ
れているとともに、上記各読込タイミングを表す読込タ
イミングデータがその読込タイミングに対応した瞬時値
データと関連して記憶されている記憶手段、記憶手段か
ら瞬時値データを順番に読み出していくとともに、読込
タイミングデータが関連して記憶されている瞬時値デー
タを読み出す際には、瞬時値データとともに読込タイミ
ングデータを同時に読み出す読出手段、読出手段によっ
て読み出された瞬時値データをＤ／Ａ変換して駆動信号
を生成するＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手段によって
読み出された読込タイミングデータを上記演算手段に送
る手段を備えており、上記演算手段は、上記ディジタル
フィルタによって分離抽出された各周波数のデジタル信
号を、駆動手段からその周波数に対応する読込タイミン
グデータが送られてくるタイミングで読み込むことを特
徴とする。
被検査体に渦電流を発生させるためのコイルを含む検知
部、上記検知部に複数の周波数の信号が重畳された多重
周波数駆動信号を供給する駆動手段、上記検知部の出力
をサンプリングするＡ／Ｄ変換手段、上記Ａ／Ｄ変換手
段の出力を上記多重周波数駆動信号の各周波数ごとに分
離して抽出するディジタルフィルタ、ならびに上記ディ
ジタルフィルタによって分離抽出された各周波数のデジ
タル信号毎に、そのデジタル信号を所定期間ごとに位相
が所定角度離れた２つの読込タイミングで読み込み、読
み込んだデジタル信号値に基づいて、上記ディジタルフ
ィルタによって分離抽出された各周波数のディジタル信
号毎に、その周波数のディジタル信号の振幅位相平面で
のＸ座標成分およびＹ座標成分を算出する演算手段を備
えており、駆動手段は、多重周波数駆動信号として用い
るべき信号波形の瞬時値データがテーブル形式で記憶さ
れているとともに、上記各読込タイミングを表す読込タ
イミングデータがその読込タイミングに対応した瞬時値
データと関連して記憶されている記憶手段、記憶手段か
ら瞬時値データを順番に読み出していくとともに、読込
タイミングデータが関連して記憶されている瞬時値デー
タを読み出す際には、瞬時値データとともに読込タイミ
ングデータを同時に読み出す読出手段、読出手段によっ
て読み出された瞬時値データをＤ／Ａ変換して駆動信号
を生成するＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手段によって
読み出された読込タイミングデータを上記演算手段に送
る手段を備えており、上記演算手段は、上記ディジタル
フィルタによって分離抽出された各周波数のデジタル信
号を、駆動手段からその周波数に対応する読込タイミン
グデータが送られてくるタイミングで読み込むことを特
徴とする。
【００２０】上記検知部としては、たとえば、２つのコ
イルと、これらのコイルの出力電圧の差電圧を検出する
回路とを備えたものが用いられる。読込タイミングデー
タは、たとえば、多重周波数駆動信号に含まれる各周波
数の駆動信号毎に、所定周期期間毎に互いに９０°＋ｍ
×１８０°（但し、ｍは整数）の時間差をもった２点の
瞬時値データに関連して記憶されている。上記演算手段
としては、ディジタルシグナルプロセッサ(Digital Sig
nal Processor) を用いることが好ましい。
イルと、これらのコイルの出力電圧の差電圧を検出する
回路とを備えたものが用いられる。読込タイミングデー
タは、たとえば、多重周波数駆動信号に含まれる各周波
数の駆動信号毎に、所定周期期間毎に互いに９０°＋ｍ
×１８０°（但し、ｍは整数）の時間差をもった２点の
瞬時値データに関連して記憶されている。上記演算手段
としては、ディジタルシグナルプロセッサ(Digital Sig
nal Processor) を用いることが好ましい。
【００２１】また、演算手段によって算出された情報、
すなわち上記ディジタルフィルタによって分離抽出され
た各周波数のディジタル信号と、上記多重周波数駆動信
号に含まれている複数の周波数の駆動信号のうち上記デ
ィジタル信号に対応する周波数の駆動信号との位相関係
および上記各周波数のディジタル信号の振幅に関する情
報を表示する表示装置を設けることが好ましい。上記第
１〜第３の非破壊検査装置により演算された傷信号の情
報は、不揮発性のディジタル信号記録装置に記録される
場合が多い。
すなわち上記ディジタルフィルタによって分離抽出され
た各周波数のディジタル信号と、上記多重周波数駆動信
号に含まれている複数の周波数の駆動信号のうち上記デ
ィジタル信号に対応する周波数の駆動信号との位相関係
および上記各周波数のディジタル信号の振幅に関する情
報を表示する表示装置を設けることが好ましい。上記第
１〜第３の非破壊検査装置により演算された傷信号の情
報は、不揮発性のディジタル信号記録装置に記録される
場合が多い。
【００２２】
【００２３】
【作用】この発明による第１の非破壊検査装置では、検
知部に駆動信号が供給されることにより検知部が駆動さ
れ、検知部から被検査体の状態に応じた信号が出力され
る。検知部の出力は、所定期間ごとに位相が所定角度離
れた２つのタイミングでディジタル値として取り出され
る。そして、取り出されたデータに基づいて、検知部の
出力信号の振幅位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成
分が算出される。
知部に駆動信号が供給されることにより検知部が駆動さ
れ、検知部から被検査体の状態に応じた信号が出力され
る。検知部の出力は、所定期間ごとに位相が所定角度離
れた２つのタイミングでディジタル値として取り出され
る。そして、取り出されたデータに基づいて、検知部の
出力信号の振幅位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成
分が算出される。
【００２４】この発明による第２の非破壊検査装置で
は、複数の周波数の信号が重畳された多重周波数駆動信
号が検知部に供給されることにより検知部が駆動され、
検知部から被検査体の状態に応じた信号が出力される。
検知部の出力は、多重周波数駆動信号の各周波数ごとに
設けられたフィルタによって、多重周波数駆動信号の各
周波数ごとに分離されて抽出される。各フィルタの出力
信号は、所定期間ごとに位相が所定角度離れた２つのタ
イミングでディジタル値として取り出される。そして、
各フィルタの出力信号毎に取り出されたデータに基づい
て、そのフィルタの出力信号の振幅位相平面でのＸ座標
成分およびＹ座標成分が算出される。
は、複数の周波数の信号が重畳された多重周波数駆動信
号が検知部に供給されることにより検知部が駆動され、
検知部から被検査体の状態に応じた信号が出力される。
検知部の出力は、多重周波数駆動信号の各周波数ごとに
設けられたフィルタによって、多重周波数駆動信号の各
周波数ごとに分離されて抽出される。各フィルタの出力
信号は、所定期間ごとに位相が所定角度離れた２つのタ
イミングでディジタル値として取り出される。そして、
各フィルタの出力信号毎に取り出されたデータに基づい
て、そのフィルタの出力信号の振幅位相平面でのＸ座標
成分およびＹ座標成分が算出される。
【００２５】この発明による第３の非破壊検査装置で
は、複数の周波数の信号が重畳された多重周波数駆動信
号が検知部に供給されることにより検知部が駆動され、
検知部から被検査体の状態に応じた信号が出力される。
検知部の出力は、Ａ／Ｄ変換手段によってディジタル信
号に変換される。Ａ／Ｄ変換手段の出力は、ディジタル
フィルタによって多重周波数駆動信号の各周波数ごとに
分離して抽出される。ディジタルフィルタによって分離
抽出された各周波数のデジタル信号毎に、そのデジタル
信号が所定期間ごとに位相が所定角度離れた２つの読込
タイミングで読み込まれる。そして、各周波数のデジタ
ル信号毎に読み込まれたデジタル信号値に基づいて、そ
の周波数のディジタル信号の振幅位相平面でのＸ座標成
分およびＹ座標成分が算出される。
は、複数の周波数の信号が重畳された多重周波数駆動信
号が検知部に供給されることにより検知部が駆動され、
検知部から被検査体の状態に応じた信号が出力される。
検知部の出力は、Ａ／Ｄ変換手段によってディジタル信
号に変換される。Ａ／Ｄ変換手段の出力は、ディジタル
フィルタによって多重周波数駆動信号の各周波数ごとに
分離して抽出される。ディジタルフィルタによって分離
抽出された各周波数のデジタル信号毎に、そのデジタル
信号が所定期間ごとに位相が所定角度離れた２つの読込
タイミングで読み込まれる。そして、各周波数のデジタ
ル信号毎に読み込まれたデジタル信号値に基づいて、そ
の周波数のディジタル信号の振幅位相平面でのＸ座標成
分およびＹ座標成分が算出される。
【００２６】
【００２７】
【実施例】以下、図１を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２８】図１は、非破壊検査装置の構成を示してい
る。
る。
【００２９】非破壊検査装置は、ＤＳＰ（ Digital Sig
nal Processor ) ２０によって制御される。ＤＳＰ２０
は、パーソナルコンピュータ等のホスト制御装置１０に
接続されている。ホスト制御装置１０は必要なデータお
よびシステム制御プログラムを記憶するＲＡＭ１１、被
検査体状態信号を２次元的に表示する表示装置１２、必
要なデータを入力するための入力装置（図示略）等を備
えている。ＤＳＰ２０は、そのプログラムを記憶するプ
ログラムＲＡＭ２１、コイル駆動信号の波形データ、サ
ンプルタイミングデータ等を記憶するためのＲＡＭ２２
およびＲＡＭ２２からのデータの読出を制御するための
カウンタ２３を備えている。カウンタ２３にはクロック
信号ＣＫが入力しており、クロック信号ＣＫが入力され
るごとにカウンタ２３からデータ読出アドレス指定信号
Ｓａｄｒが出力される。
nal Processor ) ２０によって制御される。ＤＳＰ２０
は、パーソナルコンピュータ等のホスト制御装置１０に
接続されている。ホスト制御装置１０は必要なデータお
よびシステム制御プログラムを記憶するＲＡＭ１１、被
検査体状態信号を２次元的に表示する表示装置１２、必
要なデータを入力するための入力装置（図示略）等を備
えている。ＤＳＰ２０は、そのプログラムを記憶するプ
ログラムＲＡＭ２１、コイル駆動信号の波形データ、サ
ンプルタイミングデータ等を記憶するためのＲＡＭ２２
およびＲＡＭ２２からのデータの読出を制御するための
カウンタ２３を備えている。カウンタ２３にはクロック
信号ＣＫが入力しており、クロック信号ＣＫが入力され
るごとにカウンタ２３からデータ読出アドレス指定信号
Ｓａｄｒが出力される。
【００３０】ＤＳＰ２０には、信号処理ユニット３０が
接続されている。信号処理ユニット３０には、プローブ
（ＰＲＯＢＥ）４０が接続されている。この例では、プ
ローブ４０は、試験コイルと比較コイルとを有する自己
誘導自己比較型コイルを備えたものが使用されている。
信号処理ユニット３０は、ＲＡＭ２２に記憶されたコイ
ル駆動信号の波形データ（通常は多重周波数信号波形デ
ータ）をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路３１、Ｄ／Ａ変
換回路３１の出力から折返し歪を除去するローパスフィ
ルタ３２、ローパスフィルタ３２を通過した信号を増幅
してプローブ４０の駆動信号として出力する増幅回路３
３、プローブ４０の２つのコイルの出力信号の差信号を
被検査体状態信号として抽出するための差動増幅回路３
４、差動増幅回路３４の出力が入力され多重周波数信号
の周波数ごとに被検査体状態信号を抽出する複数のバン
ドパスフィルタ３５、各バンドパスフィルタ３５の出力
をＡ／Ｄ変換する複数のＡ／Ｄ変換回路３６を備えてい
る。なお、アナログ電圧をサンプロホールドし、その出
力をマルチプレクスすることにより、Ａ／Ｄ変換器の個
数を減らすこともできる。この例では、プローブ４０の
駆動信号としてｎ個の周波数ｆ1 、ｆ2 …ｆn の信号が
重畳された多重信号が用いられる。
接続されている。信号処理ユニット３０には、プローブ
（ＰＲＯＢＥ）４０が接続されている。この例では、プ
ローブ４０は、試験コイルと比較コイルとを有する自己
誘導自己比較型コイルを備えたものが使用されている。
信号処理ユニット３０は、ＲＡＭ２２に記憶されたコイ
ル駆動信号の波形データ（通常は多重周波数信号波形デ
ータ）をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路３１、Ｄ／Ａ変
換回路３１の出力から折返し歪を除去するローパスフィ
ルタ３２、ローパスフィルタ３２を通過した信号を増幅
してプローブ４０の駆動信号として出力する増幅回路３
３、プローブ４０の２つのコイルの出力信号の差信号を
被検査体状態信号として抽出するための差動増幅回路３
４、差動増幅回路３４の出力が入力され多重周波数信号
の周波数ごとに被検査体状態信号を抽出する複数のバン
ドパスフィルタ３５、各バンドパスフィルタ３５の出力
をＡ／Ｄ変換する複数のＡ／Ｄ変換回路３６を備えてい
る。なお、アナログ電圧をサンプロホールドし、その出
力をマルチプレクスすることにより、Ａ／Ｄ変換器の個
数を減らすこともできる。この例では、プローブ４０の
駆動信号としてｎ個の周波数ｆ1 、ｆ2 …ｆn の信号が
重畳された多重信号が用いられる。
【００３１】次に、上記回路による傷の検出原理につい
て説明する。傷の検出に必要な情報は、プローブ４０に
供給される多重周波数信号の各周波数信号について、被
検査体状態信号の振幅と、被検査体状態信号のプローブ
駆動信号に対する位相差である。これらの情報は、被検
査体状態信号の所要周期範囲内において、２点の瞬時値
をサンプリングすることにより得られる。いま、あるフ
イルタ３５から抽出された信号の周波数をｆ、２点のサ
ンプリング間隔をΔとして、２点のサンプリングデータ
をｄ１（ｔ）およびｄ２（ｔ）とすると、ｄ１（ｔ）お
よびｄ２（ｔ）は、次の数式１および数式２で表され
る。
て説明する。傷の検出に必要な情報は、プローブ４０に
供給される多重周波数信号の各周波数信号について、被
検査体状態信号の振幅と、被検査体状態信号のプローブ
駆動信号に対する位相差である。これらの情報は、被検
査体状態信号の所要周期範囲内において、２点の瞬時値
をサンプリングすることにより得られる。いま、あるフ
イルタ３５から抽出された信号の周波数をｆ、２点のサ
ンプリング間隔をΔとして、２点のサンプリングデータ
をｄ１（ｔ）およびｄ２（ｔ）とすると、ｄ１（ｔ）お
よびｄ２（ｔ）は、次の数式１および数式２で表され
る。
【００３２】
【数１】 ｄ１（ｔ）＝Ａ（ｔ）ｓｉｎ（２πｆｔ＋ψ（ｔ））
【００３３】
【数２】ｄ２（ｔ）＝Ａ（ｔ）ｓｉｎ（２πｆｔ＋ψ
（ｔ）＋Δ）
（ｔ）＋Δ）
【００３４】上記数式１および数式２におけるψ（ｔ）
は、プローブ４０の駆動信号に対して被検査体状態信号
の位相が変化した位相角である。各サンプリングデータ
ｄ１（ｔ）およびｄ２（ｔ）とサンプリング間隔Δと、
数式１および２とに基づいて、被検査体状態信号の振幅
Ａ（ｔ）と、被検査体状態信号のプローブ４０の駆動信
号に対する位相差ψ（ｔ）が求められる。
は、プローブ４０の駆動信号に対して被検査体状態信号
の位相が変化した位相角である。各サンプリングデータ
ｄ１（ｔ）およびｄ２（ｔ）とサンプリング間隔Δと、
数式１および２とに基づいて、被検査体状態信号の振幅
Ａ（ｔ）と、被検査体状態信号のプローブ４０の駆動信
号に対する位相差ψ（ｔ）が求められる。
【００３５】実際には、被検査体状態信号の振幅位相平
面でのＸ座標成分（Ａ（ｔ）ｃｏｓψ（ｔ））およびＹ
座標成分（Ａ（ｔ）ｓｉｎψ（ｔ））を得るために、サ
ンプリング間隔Δとしては（ｍ×１８０°）（但し、ｍ
は整数）以外の所定の角度が設定される。具体的には、
サンプリング間隔Δとしては、たとえば、（９０°＋ｍ
×１８０°）（但し、ｍは整数）に近似した値が設定さ
れる。そして、次の数式３の行列により、被検査体状態
信号の振幅位相平面での（Ａ（ｔ）ｃｏｓψ（ｔ））お
よびＹ座標成分（Ａ（ｔ）ｓｉｎψ（ｔ））が求められ
る。
面でのＸ座標成分（Ａ（ｔ）ｃｏｓψ（ｔ））およびＹ
座標成分（Ａ（ｔ）ｓｉｎψ（ｔ））を得るために、サ
ンプリング間隔Δとしては（ｍ×１８０°）（但し、ｍ
は整数）以外の所定の角度が設定される。具体的には、
サンプリング間隔Δとしては、たとえば、（９０°＋ｍ
×１８０°）（但し、ｍは整数）に近似した値が設定さ
れる。そして、次の数式３の行列により、被検査体状態
信号の振幅位相平面での（Ａ（ｔ）ｃｏｓψ（ｔ））お
よびＹ座標成分（Ａ（ｔ）ｓｉｎψ（ｔ））が求められ
る。
【００３６】
【数３】
【００３７】次に、図１の回路の動作について説明す
る。まず、ホスト制御装置１０の入力装置、例えば、フ
ロッピーディスク、ハードディスク等に記憶されている
ＤＳＰ２０のプログラムが、プログラムＲＡＭ２１に入
力される。この際、プローブ４０の駆動信号として用い
るべき信号の周波数データ、各周波数ごとのサンプルタ
イミングに関するデータ（たとえば、所定周期間隔にお
ける位相が互いにΔ異なる２点の位相角）等が入力され
る。これらのデータは、プログラムＲＡＭ２１に送られ
て記憶される。
る。まず、ホスト制御装置１０の入力装置、例えば、フ
ロッピーディスク、ハードディスク等に記憶されている
ＤＳＰ２０のプログラムが、プログラムＲＡＭ２１に入
力される。この際、プローブ４０の駆動信号として用い
るべき信号の周波数データ、各周波数ごとのサンプルタ
イミングに関するデータ（たとえば、所定周期間隔にお
ける位相が互いにΔ異なる２点の位相角）等が入力され
る。これらのデータは、プログラムＲＡＭ２１に送られ
て記憶される。
【００３８】そして、測定開始信号が入力されると、Ｄ
ＳＰ２０による処理が開始される。この処理において
は、まず、プローブ４０の駆動信号として用いるべき信
号の波形データＤａが周波数データにより演算されてＲ
ＡＭ２２に書き込まれる。また、各周波数ごとのサンプ
ルタイミングに関するデータＤｓが波形データと関連し
てＲＡＭ２２に書き込まれる。
ＳＰ２０による処理が開始される。この処理において
は、まず、プローブ４０の駆動信号として用いるべき信
号の波形データＤａが周波数データにより演算されてＲ
ＡＭ２２に書き込まれる。また、各周波数ごとのサンプ
ルタイミングに関するデータＤｓが波形データと関連し
てＲＡＭ２２に書き込まれる。
【００３９】ＲＡＭ２２への波形データＤａおよびサン
プルタイミングデータＤｓの書込みの具体例について説
明する。ここでは、説明の便宜上、プローブ４０の駆動
信号として用いるべき信号が、単一周波数の正弦波交流
信号（Ａｓｉｎθ）であり、交流駆動信号のサンプルタ
イミングに対応する角度θが、（０°＋ｎ×３６０°）
（但し、ｎは整数）と（９０°＋ｎ×３６０°）（但
し、ｎは整数）であるとする。駆動信号の交流波形の瞬
時値のデータＤａ（θ）が、所定角度、たとえば１°ご
とにＲＡＭ２２内の記憶エリアのアドレスの低いものか
ら順に記憶される。また、サンプリングタイミングに対
応する瞬時値データＤａ（０°＋ｎ×３６０°）および
Ｄａ（９０°＋ｎ×３６０°）がそれぞれ記憶されてい
るＲＡＭ２２のエリアにサンプリングタイミングである
ことを示すデータＤｓが記憶される。
プルタイミングデータＤｓの書込みの具体例について説
明する。ここでは、説明の便宜上、プローブ４０の駆動
信号として用いるべき信号が、単一周波数の正弦波交流
信号（Ａｓｉｎθ）であり、交流駆動信号のサンプルタ
イミングに対応する角度θが、（０°＋ｎ×３６０°）
（但し、ｎは整数）と（９０°＋ｎ×３６０°）（但
し、ｎは整数）であるとする。駆動信号の交流波形の瞬
時値のデータＤａ（θ）が、所定角度、たとえば１°ご
とにＲＡＭ２２内の記憶エリアのアドレスの低いものか
ら順に記憶される。また、サンプリングタイミングに対
応する瞬時値データＤａ（０°＋ｎ×３６０°）および
Ｄａ（９０°＋ｎ×３６０°）がそれぞれ記憶されてい
るＲＡＭ２２のエリアにサンプリングタイミングである
ことを示すデータＤｓが記憶される。
【００４０】このように、瞬時値のデータＤａ（θ）と
サンプリングタイミングであることを示すデータＤｓと
をＲＡＭ２２内の同一アドレスに書き込むには、たとえ
ば、ＲＡＭ２２の１つのアドレスエリアに記憶されうる
１語のビット数うちの上位数ビットをサンプリングタイ
ミングであることを示すデータＤｓに割当て、それより
も下位の数ビットを瞬時値のデータＤａ（θ）に割り当
てることが考えられる。このようにした場合のＲＡＭ２
２の内容を図２に示す。
サンプリングタイミングであることを示すデータＤｓと
をＲＡＭ２２内の同一アドレスに書き込むには、たとえ
ば、ＲＡＭ２２の１つのアドレスエリアに記憶されうる
１語のビット数うちの上位数ビットをサンプリングタイ
ミングであることを示すデータＤｓに割当て、それより
も下位の数ビットを瞬時値のデータＤａ（θ）に割り当
てることが考えられる。このようにした場合のＲＡＭ２
２の内容を図２に示す。
【００４１】プローブ４０の駆動信号として用いるべき
信号が、複数の周波数の交流信号が重畳された多重信号
である場合には、多重信号の波形の瞬時値データがＲＡ
Ｍ２２に記憶されるとともに、多重信号に含まれる複数
の周波数ごとの交流信号についてのサンプルタイミング
に関するデータが多重信号の波形の瞬時値データに関連
して記憶される。
信号が、複数の周波数の交流信号が重畳された多重信号
である場合には、多重信号の波形の瞬時値データがＲＡ
Ｍ２２に記憶されるとともに、多重信号に含まれる複数
の周波数ごとの交流信号についてのサンプルタイミング
に関するデータが多重信号の波形の瞬時値データに関連
して記憶される。
【００４２】ＲＡＭ２２に書き込まれたプローブ４０の
駆動信号波形データＤａ（θ）およびサンプリングタイ
ミングであることを示すデータＤｓは、カウンタ２３か
ら出力される読出アドレス指定信号ＳａｄｒがＲＡＭ２
２に入力されるごとにＲＡＭ２２の記憶エリアのアドレ
スの低いものから順に読み出される。読み出された駆動
信号波形データＤａ（θ）は、Ｄ／Ａ変換回路３１に送
られてＤ／Ａ変換される。読み出されたサンプリングタ
イミングであることを示すデータＤｓは、各Ａ／Ｄ変換
回路３６にデータラッチタイミング信号として送られ
る。
駆動信号波形データＤａ（θ）およびサンプリングタイ
ミングであることを示すデータＤｓは、カウンタ２３か
ら出力される読出アドレス指定信号ＳａｄｒがＲＡＭ２
２に入力されるごとにＲＡＭ２２の記憶エリアのアドレ
スの低いものから順に読み出される。読み出された駆動
信号波形データＤａ（θ）は、Ｄ／Ａ変換回路３１に送
られてＤ／Ａ変換される。読み出されたサンプリングタ
イミングであることを示すデータＤｓは、各Ａ／Ｄ変換
回路３６にデータラッチタイミング信号として送られ
る。
【００４３】Ｄ／Ａ変換回路３１の出力はローパスフィ
ルタ３２に送られ、折返し歪が除去される。ローパスフ
ィルタ３２の出力は、増幅回路３３によって増幅された
後、試験コイルと比較コイルとの２つのコイルを有する
プローブ４０に送られる。
ルタ３２に送られ、折返し歪が除去される。ローパスフ
ィルタ３２の出力は、増幅回路３３によって増幅された
後、試験コイルと比較コイルとの２つのコイルを有する
プローブ４０に送られる。
【００４４】プローブ４０からの信号は、差動増幅回路
３４に送られ、２つのコイルの出力の差信号が被検査体
状態信号として抽出される。差動増幅回路３４の出力
は、多重周波数信号の各周波数ごとに設けられたバンド
パスフィルタ３５にそれぞれ送られ、多重周波数信号の
周波数ごとに被検査体状態信号が分離される。各バンド
パスフィルタ３５から出力される周波数ごとの被検査体
状態信号は、各バンドパスフィルタ３５ごとに設けられ
たＡ／Ｄ変換回路３６に送られる。
３４に送られ、２つのコイルの出力の差信号が被検査体
状態信号として抽出される。差動増幅回路３４の出力
は、多重周波数信号の各周波数ごとに設けられたバンド
パスフィルタ３５にそれぞれ送られ、多重周波数信号の
周波数ごとに被検査体状態信号が分離される。各バンド
パスフィルタ３５から出力される周波数ごとの被検査体
状態信号は、各バンドパスフィルタ３５ごとに設けられ
たＡ／Ｄ変換回路３６に送られる。
【００４５】各Ａ／Ｄ変換回路３６は、入力信号をＡ／
Ｄ変換し、ＲＡＭ２２からデータラッチタイミング信号
が送られてくるごとにＡ／Ｄ変換データをＡ／Ｄ変換回
路３６内のラッチ回路に所定のタイミングでラッチさせ
る。これにより、各Ａ／Ｄ変換回路３６の入力信号の所
要区間ごとに位相がΔ離れた２つの時点でのＡ／Ｄ変換
データがサンプリングされる。
Ｄ変換し、ＲＡＭ２２からデータラッチタイミング信号
が送られてくるごとにＡ／Ｄ変換データをＡ／Ｄ変換回
路３６内のラッチ回路に所定のタイミングでラッチさせ
る。これにより、各Ａ／Ｄ変換回路３６の入力信号の所
要区間ごとに位相がΔ離れた２つの時点でのＡ／Ｄ変換
データがサンプリングされる。
【００４６】ＤＳＰ２０は、各Ａ／Ｄ変換回路３６ごと
に、ラッチされた位相が互いにΔ異なる２つのサンプリ
ングデータに基づいて、上記数式３を用いて、被検査体
状態信号の振幅位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成
分を演算し、その演算結果データをホスト制御装置１０
に送る。ホスト制御装置１０は、送られてきた被検査体
状態信号の振幅位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成
分のデータをＲＡＭ１１に記憶させるとともにこれらの
データに基づいて表示装置１２に被検査体状態信号を２
次元表示させる。
に、ラッチされた位相が互いにΔ異なる２つのサンプリ
ングデータに基づいて、上記数式３を用いて、被検査体
状態信号の振幅位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成
分を演算し、その演算結果データをホスト制御装置１０
に送る。ホスト制御装置１０は、送られてきた被検査体
状態信号の振幅位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成
分のデータをＲＡＭ１１に記憶させるとともにこれらの
データに基づいて表示装置１２に被検査体状態信号を２
次元表示させる。
【００４７】上記実施例によれば、多重信号に含まれる
各周波数ごとの各被検査体状態信号の所要区間ごとに位
相がΔ離れた２つの時点での被検査体状態信号の瞬時値
をディジタル値として取り出し、取り出したこれらのサ
ンプリングデータに基づいて被検査体状態信号の振幅位
相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成分をディジタル的
に演算しているので、従来のような同期検波回路および
移相器が不要となる。このため、従来の同期検波回路で
用いられていた乗算器またはスイッチング回路において
発生していたノイズは原理的に発生しなくなる。また、
ＤＥＮＴに対応する被検査体状態信号が水平となるよう
に被検査体状態信号を表示するための位相回転もディジ
タル的に演算処理によって行えるので、従来の移相器と
して用いられていたSIN ・COS ポテンショメータという
特殊な可変抵抗器を用いずに済み、コストの低廉化およ
び測定精度の向上化が図れる。
各周波数ごとの各被検査体状態信号の所要区間ごとに位
相がΔ離れた２つの時点での被検査体状態信号の瞬時値
をディジタル値として取り出し、取り出したこれらのサ
ンプリングデータに基づいて被検査体状態信号の振幅位
相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成分をディジタル的
に演算しているので、従来のような同期検波回路および
移相器が不要となる。このため、従来の同期検波回路で
用いられていた乗算器またはスイッチング回路において
発生していたノイズは原理的に発生しなくなる。また、
ＤＥＮＴに対応する被検査体状態信号が水平となるよう
に被検査体状態信号を表示するための位相回転もディジ
タル的に演算処理によって行えるので、従来の移相器と
して用いられていたSIN ・COS ポテンショメータという
特殊な可変抵抗器を用いずに済み、コストの低廉化およ
び測定精度の向上化が図れる。
【００４８】また、従来の同期検波回路で用いられてい
たカットオフ周波数の低い（１ＫＨｚ以下）ローパスフ
ィルタが不要となるので、装置が大型化したり、ノイズ
を十分に減衰できないといった問題も生じない。
たカットオフ周波数の低い（１ＫＨｚ以下）ローパスフ
ィルタが不要となるので、装置が大型化したり、ノイズ
を十分に減衰できないといった問題も生じない。
【００４９】上記実施例では、プローブ４０の交流駆動
信号として複数の周波数の交流信号が重畳された多重周
波数信号が用いられているが、単一の周波数の交流信号
を用いてもよい。この場合には、Ａ／Ｄ変換回路３６を
一つ設ければよい。また、この場合には、バンドパスフ
ィルタ３５は１つ設けてもよいし、設けなくてもよい。
さらに、複数の周波数の交流信号を時分割してプローブ
４０に供給してもよい。この場合には、バンドパスフィ
ルタ３５は不要となり、Ａ／Ｄ変換回路３６も１つで足
りる。
信号として複数の周波数の交流信号が重畳された多重周
波数信号が用いられているが、単一の周波数の交流信号
を用いてもよい。この場合には、Ａ／Ｄ変換回路３６を
一つ設ければよい。また、この場合には、バンドパスフ
ィルタ３５は１つ設けてもよいし、設けなくてもよい。
さらに、複数の周波数の交流信号を時分割してプローブ
４０に供給してもよい。この場合には、バンドパスフィ
ルタ３５は不要となり、Ａ／Ｄ変換回路３６も１つで足
りる。
【００５０】また、差動増幅回路３４の出力を、まず、
折り返し誤差を防止するローパスフィルタを通した後、
直ちにＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変
換回路の出力をディジタルフィルタによって多重周波数
駆動信号の各周波数ごとに分離して抽出し、ディジタル
フィルタによって分離抽出された各周波数のディジタル
信号を用いて交流信号の振幅と位相とを演算するように
してもよい。
折り返し誤差を防止するローパスフィルタを通した後、
直ちにＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変
換回路の出力をディジタルフィルタによって多重周波数
駆動信号の各周波数ごとに分離して抽出し、ディジタル
フィルタによって分離抽出された各周波数のディジタル
信号を用いて交流信号の振幅と位相とを演算するように
してもよい。
【００５１】上記実施例では、プローブ４０の交流駆動
信号は、ＲＡＭ２２に書き込まれた交流駆動信号波形デ
ータをＤ／Ａ変換することにより発生させているが、た
とえばＰＬＬ等の発振器によってプローブ４０の交流駆
動信号を発生させるようにしてもよい。この場合には、
発振器の位相情報がＤＰＳ２０により検知されていれば
よい。
信号は、ＲＡＭ２２に書き込まれた交流駆動信号波形デ
ータをＤ／Ａ変換することにより発生させているが、た
とえばＰＬＬ等の発振器によってプローブ４０の交流駆
動信号を発生させるようにしてもよい。この場合には、
発振器の位相情報がＤＰＳ２０により検知されていれば
よい。
【００５２】また、上記実施例では、差動増幅回路３４
によって２つのコイルの発生電圧の差信号を得ている
が、２つのコイルの発生電圧をＡ／Ｄ変換した後に、減
算を行って２つのコイルの発生電圧の差信号を得るよう
にしてもよい。
によって２つのコイルの発生電圧の差信号を得ている
が、２つのコイルの発生電圧をＡ／Ｄ変換した後に、減
算を行って２つのコイルの発生電圧の差信号を得るよう
にしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】この発明による非破壊検査装置によれ
ば、高精度化、高速化、小型化および低廉化が図れる。
ば、高精度化、高速化、小型化および低廉化が図れる。
【００５４】
【図１】非破壊検査装置の構成示す電気ブロック図であ
る。
る。
【図２】ＲＡＭ２２の内容を示す模式図である。
【図３】非破壊検査装置の従来を示す電気ブロック図で
ある。
ある。
１０ ホスト制御装置 １１ ＲＡＭ １２ 表示装置 ２０ ＤＳＰ ２１ プログラムＲＡＭ ２２ ＲＡＭ ３０ 信号処理ユニット ３１ Ｄ／Ａ変換回路 ３６ Ａ／Ｄ変換回路 ４０ プローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立花 直治 兵庫県神戸市北区北五葉５丁目14番７号 (56)参考文献 特開 昭59−90044（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−223340（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−194436（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−102256（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−38561（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/72 - 27/90 ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (17)
- 【請求項１】 被検査体に渦電流を発生させることによ
り被検査体の状態を検出する検知部、上記検知部に駆動
信号を供給する駆動手段、上記検知部の出力を所定期間
ごとに位相が所定角度離れた２つのタイミングでデジタ
ル値として取り出すサンプリング手段、ならびにサンプ
リング手段によってサンプリングされたデータに基づい
て、上記検知部の出力信号の振幅位相平面でのＸ座標成
分およびＹ座標成分を算出する演算手段を備えており、 駆動手段は、駆動信号として用いるべき信号波形の瞬時
値データがテーブル形式で記憶されているとともに、上
記サンプリング手段による各サンプリングタイミングを
表すサンプリングタイミングデータがそのサンプリング
タイミングに対応した瞬時値データと関連して記憶され
ている記憶手段、記憶手段から瞬時値データを順番に読
み出していくとともに、サンプリングタイミングデータ
が関連して記憶されている瞬時値データを読み出す際に
は、瞬時値データとともにサンプリングタイミングデー
タを同時に読み出す読出手段、読出手段によって読み出
された瞬時値データをＤ／Ａ変換して駆動信号を生成す
るＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手段によって読み出さ
れたサンプリングタイミングデータを上記サンプリング
手段に送る手段を備えており、上記サンプリング手段
は、駆動手段からサンプリングタイミングデータが送ら
れてくるタイミングで、上記検知部の出力をデジタル値
として取り出すことを特徴とする 非破壊検査装置。 - 【請求項２】 上記検知部が２つのコイルと、これらの
コイルの出力電圧の差電圧を検出する回路とを備えてい
ることを特徴とする請求項１記載の非破壊検査装置。 - 【請求項３】 サンプリングタイミングデータは、所定
周期期間毎に互いに９０°＋ｍ×１８０°（但し、ｍは
整数）の時間差をもった２点の瞬時値データに関連して
記憶されていることを特徴とする請求項１および２のい
ずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項４】 上記サンプリング手段は、上記検知部の
出力をＡ／Ｄ変換するとともに、駆動手段からサンプリ
ングタイミングデータが送られてくるタイミングでＡ／
Ｄ変換データをラッチさせるものであることを特徴とす
る請求項１、 ２および３のいずれかに記載の非破壊検査
装置。 - 【請求項５】 上記演算手段が、ディジタルシグナルプ
ロセッサであることを特徴とする請求項１、２、３およ
び４のいずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項６】 上記演算手段によって算出された情報を
表示する表示装置を備えている請求項１、２、３、４お
よび５のいずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項７】 被検査体に渦電流を発生させることによ
り被検査体の状態を検出する検知部、上記検知部に複数
の周波数の信号が重畳された多重周波数駆動信号を供給
する駆動手段、上記検知部の出力を上記多重周波数駆動
信号の各周波数ごとに分離して抽出する複数のフィル
タ、上記各フィルタごとに設けられかつ対応する上記フ
ィルタの出力信号を所定期間ごとに位相が所定角度離れ
た２つのタイミングでデジタル値として取り出す複数の
サンプリング手段、ならびに上記各サンプリング手段に
よってサンプリングされたデータに基づいて、上記各フ
ィルタの出力信号毎に、そのフィルタの出力信号の振幅
位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成分を算出する演
算手段を備えており、 駆動手段は、多重周波数駆動信号として用いるべき信号
波形の瞬時値データがテーブル形式で記憶されていると
ともに、上記各サンプリング手段による各サンプリング
タイミングを表すサンプリングタイミングデータがその
サンプリングタイミングに対応した瞬時値データと関連
して記憶されている記憶手段、記憶手段から瞬時値デー
タを順番に読み出していくとともに、サンプリングタイ
ミングデータが関連して記憶されている瞬時値データを
読み出す際には、瞬時値データとともにサンプリングタ
イミングデータを同時に読み出す読出手段、読出手段に
よって読み出された瞬時値データをＤ／Ａ変換して駆動
信号を生成するＤ／Ａ変換手段、ならびに読出手段によ
って読み出されたサンプリングタイミングデータを対応
するサンプリング手段に送る手段を備えており、上記各
サンプリング手段は、駆動手段から対応するサンプリン
グタイミングデータが送られてくるタイミングで、対応
する上記フィルタの出力をデジタル値として取り出すこ
とを特徴とする 非破壊検査装置。 - 【請求項８】 上記検知部が２つのコイルと、これらの
コイルの出力電圧の差電圧を検出する回路とを備えてい
ることを特徴とする請求項７記載の非破壊検査装置。 - 【請求項９】 サンプリングタイミングデータは、多重
周波数駆動信号に含まれる各周波数の駆動信号毎に、所
定周期期間毎に互いに９０°＋ｍ×１８０°（但し、ｍ
は整数）の時間差をもった２点の瞬時値データに関連し
て記憶されていることを特徴とする請求項７および８の
いずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項１０】 上記各サンプリング手段は、対応する
上記フィルタの出力をＡ／Ｄ変換するとともに、駆動手
段から対応するサンプリングタイミングデータが送られ
てくるタイミングでＡ／Ｄ変換データをラッチさせるも
のであることを特徴とする請求項７、８および９のいず
れかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項１１】 上記演算手段が、ディジタルシグナル
プロセッサであることを特徴とする請求項７、８、９お
よび１０のいずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項１２】 上記演算手段によって算出された情報
を表示する表示装置を備えている請求項７、８、９、１
０および１１のいずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項１３】 被検査体に渦電流を発生させるための
コイルを含む検知部、上記検知部に複数の周波数の信号
が重畳された多重周波数駆動信号を供給する駆動手段、
上記検知部の出力をサンプリングするＡ／Ｄ変換手段、
上記Ａ／Ｄ変換手段の出力を上記多重周波数駆動信号の
各周波数ごとに分離して抽出するディジタルフィルタ、
ならびに上記ディジタルフィルタによって分離抽出され
た各周波数のデジタル信号毎に、そのデジタル信号を所
定期間ごとに位相が所定角度離れた２つの読込タイミン
グで読み込み、読み込んだデジタル信号値に基づいて、
上記ディジタルフィルタによって分離抽出された各周波
数のディジタル信号毎に、その周波数のディジタル信号
の振幅位相平面でのＸ座標成分およびＹ座標成分を算出
する演算手段を備えており、 駆動手段は、多重周波数駆動信号として用いるべき信号
波形の瞬時値データがテーブル形式で記憶されていると
ともに、上記各読込タイミングを表す読込タイミングデ
ータがその読込タイミングに対応した瞬時値データと関
連して記憶されている記憶手段、記憶手段から瞬時値デ
ータを順番に読み出していくとともに、 読込タイミング
データが関連して記憶されている瞬時値データを読み出
す際には、瞬時値データとともに読込タイミングデータ
を同時に読み出す読出手段、読出手段によって読み出さ
れた瞬時値データをＤ／Ａ変換して駆動信号を生成する
Ｄ／Ａ変換手段、ならびに読出手段によって読み出され
た読込タイミングデータを上記演算手段に送る手段を備
えており、上記演算手段は、上記ディジタルフィルタに
よって分離抽出された各周波数のデジタル信号を、駆動
手段からその周波数に対応する読込タイミングデータが
送られてくるタイミングで読み込むことを特徴とする 非
破壊検査装置。 - 【請求項１４】 上記検知部が２つのコイルと、これら
のコイルの出力電圧の差電圧を検出する回路とを備えて
いることを特徴とする請求項１３記載の非破壊検査装
置。 - 【請求項１５】 読込タイミングデータは、多重周波数
駆動信号に含まれる各周波数の駆動信号毎に、所定周期
期間毎に互いに９０°＋ｍ×１８０°（但し、ｍは整
数）の時間差をもった２点の瞬時値データに関連して記
憶されていることを特徴とする請求項１３および１４の
いずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項１６】 上記演算手段が、ディジタルシグナル
プロセッサであることを特徴とする請求項１３、１４お
よび１５のいずれかに記載の非破壊検査装置。 - 【請求項１７】 上記演算手段によって算出された情報
を表示する表示装置を備えている請求項１３、１４、１
５および１６のいずれかに記載の非破壊検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27531192A JP3358740B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 非破壊検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27531192A JP3358740B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 非破壊検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102255A JPH06102255A (ja) | 1994-04-15 |
| JP3358740B2 true JP3358740B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=17553677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27531192A Expired - Fee Related JP3358740B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 非破壊検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358740B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1767932A1 (de) * | 2005-09-23 | 2007-03-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511742A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-05-10 | オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド | 磁気式衝突センサ |
| JP5511716B2 (ja) * | 2011-03-11 | 2014-06-04 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 渦電流探傷装置および渦電流探傷方法 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP27531192A patent/JP3358740B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1767932A1 (de) * | 2005-09-23 | 2007-03-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06102255A (ja) | 1994-04-15 |
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