JP4528186B2 - Crystal grain size measuring device, crystal grain size measuring method, program, and computer-readable storage medium - Google Patents

Crystal grain size measuring device, crystal grain size measuring method, program, and computer-readable storage medium Download PDF

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Description

本発明は、超音波を用いて被計測板の結晶粒径を計測する結晶粒径計測装置、結晶粒径計測方法、結晶粒径計測装置での処理をコンピュータに実行させるためのプログラム及びこのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。   The present invention relates to a crystal grain size measuring device, a crystal grain size measuring method, a program for causing a computer to execute processing in the crystal grain size measuring device, and a program for measuring the crystal grain size of a measurement target plate using ultrasonic waves. The present invention relates to a computer-readable storage medium that stores.

従来、鋼板等の材料の結晶粒径を測定する方法として、材料の組織の顕微鏡写真を撮ることによって測定する方法が知られている。しかし、この方法は破壊試験であるため、例えば、鋼板等の製造プロセスおいては使用することができなかった。そこで、鋼板等の材料の結晶粒径を非破壊試験で測定する方法として、超音波の減衰率を利用した測定が考えられていた。   Conventionally, as a method of measuring the crystal grain size of a material such as a steel plate, a method of measuring by taking a micrograph of the structure of the material is known. However, since this method is a destructive test, it could not be used, for example, in a manufacturing process for steel plates. Then, the measurement using the attenuation factor of an ultrasonic wave was considered as a method of measuring the crystal grain size of materials, such as a steel plate, by a nondestructive test.

例えば、従来の結晶粒径計測装置としては、超音波の送受信プローブを用いて、この送受信プローブから超音波を被計測板の表面に対して垂直方向に、すなわち被計測板の板厚方向に放射し、被計測板から返ってくる超音波をこの送受信プローブで受信して、放射した超音波に対する減衰率を算出して被計測板の結晶粒径を計測するものがある。また、超音波を用いた被検体の結晶形状を計測するものとして、下記の特許文献1に挙げるものもある。   For example, as a conventional crystal grain size measuring device, an ultrasonic transmission / reception probe is used, and ultrasonic waves are radiated from the transmission / reception probe in a direction perpendicular to the surface of the measurement plate, that is, in the thickness direction of the measurement plate. In some cases, the ultrasonic wave returned from the plate to be measured is received by this transmission / reception probe, the attenuation rate for the emitted ultrasonic wave is calculated, and the crystal grain size of the plate to be measured is measured. In addition, there is one described in Patent Document 1 below that measures the crystal shape of a subject using ultrasonic waves.

特開平6−308100号公報JP-A-6-308100

しかしながら、超音波を被計測板の板厚方向に放射して結晶粒径を計測する結晶粒径計測装置では、被計測板の板厚が薄い場合には、板厚方向への超音波の伝播と被計測板の表面からの反射波との分離が難しくなり、その結果、超音波の減衰率の算出に誤差が生じて高精度な結晶粒径の計測ができなかった。   However, in a crystal grain size measuring device that measures the crystal grain size by emitting ultrasonic waves in the thickness direction of the plate to be measured, if the plate thickness of the plate to be measured is thin, the propagation of the ultrasonic wave in the plate thickness direction And the reflected wave from the surface of the plate to be measured became difficult, and as a result, an error occurred in the calculation of the attenuation rate of the ultrasonic wave, and the crystal grain size could not be measured with high accuracy.

また、特許文献1では、超音波を被検体に表面波として伝播させており被検体の結晶粒のアスペクト比を計測するものであるが、この特許文献1の技術では、被計測板の結晶粒径の絶対値そのものを計測することはできなかった。   In Patent Document 1, ultrasonic waves are propagated to a subject as a surface wave and the aspect ratio of crystal grains of the subject is measured. However, in the technique of Patent Document 1, crystal grains of a target plate are measured. The absolute value of the diameter itself could not be measured.

本発明は上述の問題点にかんがみてなされたものであり、超音波を用いて被計測板の結晶粒径を計測する際に、超音波の減衰率の算出を正確にできるようにして、結晶粒径の計測を高精度に行うことができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. When measuring the crystal grain size of a measurement target plate using ultrasonic waves, the ultrasonic attenuation rate can be accurately calculated, and the crystal The object is to enable measurement of the particle diameter with high accuracy.

本発明の結晶粒径計測装置は、被計測板の表面の第1の位置に超音波を放射して、前記被計測板に板波を発生させる超音波放射手段と、前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第1の距離だけ離れた第2の位置で受信して第1の検出波形を検出する第1の波形検出手段と、前記第1の波形検出手段で検出した第1の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第1の計算域波形部を抽出して第1のエネルギー値を算出する第1のエネルギー算出手段と、前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第2の距離だけ離れた第3の位置で受信して第2の検出波形を検出する第2の波形検出手段と、前記第2の波形検出手段で検出した第2の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第2の計算域波形部を抽出して第2のエネルギー値を算出する第2のエネルギー算出手段と、前記第1のエネルギー算出手段で算出した第1のエネルギー値と、前記第2のエネルギー算出手段で算出した第2のエネルギー値とに基づいて、前記超音波放射手段から放射された超音波の減衰率を算出する減衰率算出手段と、前記減衰率算出手段で算出した超音波の減衰率に基づいて、前記被計測板における結晶粒径を算出する結晶粒径算出手段とを有し、前記第1及び前記第2のエネルギー算出手段で抽出される第1及び第2の計算域波形部は、一番大きい振幅の前後を含む所定領域であることを特徴とするThe crystal grain size measuring apparatus according to the present invention includes an ultrasonic radiation unit that radiates an ultrasonic wave to a first position on a surface of a measurement target plate and generates a plate wave on the measurement target plate, and the ultrasonic radiation unit. First waveform detection means for receiving a radiated ultrasonic wave at a second position separated by a first distance from the first position and detecting a first detection waveform; and the first waveform detection A first calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means is extracted from the first detection waveform detected by the means; First energy calculating means for calculating and ultrasonic waves radiated from the ultrasonic radiation means are received at a third position separated from the first position by a second distance to obtain a second detection waveform. Second waveform detecting means to detect, and a second detected waveform detected by the second waveform detecting means Among them, a second energy calculating means for extracting a second calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means, and calculating a second energy value; Attenuation of ultrasonic waves radiated from the ultrasonic radiation means based on the first energy value calculated by the first energy calculation means and the second energy value calculated by the second energy calculation means. an attenuation factor calculating means for calculating the rate, on the basis of the ultrasonic attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating means, have a crystalline grain diameter calculating means for calculating a crystal grain size in the target measurement plate, the first The first and second calculation area waveform portions extracted by the first and second energy calculation means are predetermined areas including the front and back of the largest amplitude .

本発明の結晶粒径計測方法は、超音波を放射する超音波放射手段を備えた結晶粒径計測装置で用いる結晶粒径計測方法であって、前記超音波放射手段から被計測板の表面の第1の位置に超音波を放射して、前記被計測板に板波を発生させる超音波放射ステップと、前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第1の距離だけ離れた第2の位置で受信して第1の検出波形を検出する第1の波形検出ステップと、前記第1の波形検出ステップで検出した第1の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第1の計算域波形部を抽出して第1のエネルギー値を算出する第1のエネルギー算出ステップと、前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第2の距離だけ離れた第3の位置で受信して第2の検出波形を検出する第2の波形検出ステップと、前記第2の波形検出ステップで検出した第2の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第2の計算域波形部を抽出して第2のエネルギー値を算出する第2のエネルギー算出ステップと、前記第1のエネルギー算出ステップで算出した第1のエネルギー値と、前記第2のエネルギー算出ステップで算出した第2のエネルギー値とに基づいて、前記超音波放射手段から放射された超音波の減衰率を算出する減衰率算出ステップと、前記減衰率算出ステップで算出した超音波の減衰率に基づいて、前記被計測板における結晶粒径を算出する結晶粒径算出ステップとを有し、前記第1及び前記第2のエネルギー算出ステップで抽出される第1及び第2の計算域波形部は、一番大きい振幅の前後を含む所定領域であることを特徴とするThe crystal grain size measuring method of the present invention is a crystal grain size measuring method used in a crystal grain size measuring apparatus provided with ultrasonic radiation means for radiating ultrasonic waves, from the ultrasonic radiation means to the surface of the measurement target plate. An ultrasonic radiation step for radiating an ultrasonic wave to the first position to generate a plate wave on the measurement target plate, and an ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means from the first position to the first Of the first waveform detection step detected at the first waveform detection step and the first waveform detection step for detecting the first detection waveform received at the second position separated by the distance, the ultrasonic radiation A first energy calculation step of calculating a first energy value by extracting a first calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave emitted from the means; and from the ultrasonic radiation means The emitted ultrasonic wave is transmitted from the first position to the second Of the second waveform detection step that is received at a third position separated by a distance and detects a second detection waveform and the second detection waveform detected in the second waveform detection step, the ultrasonic radiation A second energy calculation step of extracting a second calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave emitted from the means and calculating a second energy value; and the first energy calculation. An attenuation rate for calculating an attenuation rate of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means based on the first energy value calculated in the step and the second energy value calculated in the second energy calculation step. a calculation step, on the basis of the ultrasonic attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating step, said possess a grain diameter calculating step for calculating the crystal grain size in the measurement plate, the first and the second Energy The first and second calculation region corrugations extracted with ghee calculating step, characterized in that it is a predetermined area including the front and rear largest amplitude.

本発明のプログラムは、超音波を放射する超音波放射手段を備えた結晶粒径計測装置での処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記超音波放射手段から被計測板の表面の第1の位置に超音波を放射して、前記被計測板に板波を発生させる超音波放射ステップと、前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第1の距離だけ離れた第2の位置で受信して第1の検出波形を検出する第1の波形検出ステップと、前記第1の波形検出ステップで検出した第1の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第1の計算域波形部を抽出して第1のエネルギー値を算出する第1のエネルギー算出ステップと、前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第2の距離だけ離れた第3の位置で受信して第2の検出波形を検出する第2の波形検出ステップと、前記第2の波形検出ステップで検出した第2の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第2の計算域波形部を抽出して第2のエネルギー値を算出する第2のエネルギー算出ステップと、前記第1のエネルギー算出ステップで算出した第1のエネルギー値と、前記第2のエネルギー算出ステップで算出した第2のエネルギー値とに基づいて、前記超音波放射手段から放射された超音波の減衰率を算出する減衰率算出ステップと、前記減衰率算出ステップで算出した超音波の減衰率に基づいて、前記被計測板における結晶粒径を算出する結晶粒径算出ステップとをコンピュータに実行させ、前記第1及び前記第2のエネルギー算出ステップで抽出される第1及び第2の計算域波形部は、一番大きい振幅の前後を含む所定領域であることを特徴とするA program according to the present invention is a program for causing a computer to execute processing in a crystal grain size measuring apparatus including an ultrasonic radiation unit that emits ultrasonic waves, from the ultrasonic radiation unit to a surface of a measurement target plate. An ultrasonic radiation step for radiating an ultrasonic wave to the first position to generate a plate wave on the measurement target plate, and an ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means from the first position to the first Of the first waveform detection step detected at the first waveform detection step and the first waveform detection step for detecting the first detection waveform received at the second position separated by the distance, the ultrasonic radiation A first energy calculation step of calculating a first energy value by extracting a first calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave emitted from the means; and from the ultrasonic radiation means The emitted ultrasound A second waveform detecting step for detecting a second detected waveform received at a third position separated from the first position by a second distance; and a second detected waveform detected at the second waveform detecting step. A second energy calculating step of extracting a second calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means, and calculating a second energy value; Based on the first energy value calculated in the first energy calculation step and the second energy value calculated in the second energy calculation step, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic radiation means An attenuation rate calculation step for calculating an attenuation rate, and a crystal particle size calculation step for calculating a crystal particle size in the measurement target plate based on the ultrasonic attenuation rate calculated in the attenuation rate calculation step. Is executed, said first and said first and second calculation region corrugations extracted with a second energy calculating step, characterized in that it is a predetermined area including the front and rear largest amplitude.

本発明のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、前記プログラムをコンピュータに読み取り可能に記憶する。   The computer-readable storage medium of the present invention stores the program in a computer-readable manner.

本発明によれば、被計測板の結晶粒径を計測する際に、第1の位置に配設された超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置からそれぞれ異なる距離だけ離れた位置に配設された第1及び第2の波形検出手段で受信して波形を検出し、検出した各波形から、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある各計算域波形部を抽出して各エネルギー値を求め、求めた各エネルギー値に基づいて超音波の減衰率を算出して被計測板の結晶粒径を計測するようにしたので、散乱ノイズの波形部を含まない各エネルギー値に基づいて超音波の減衰率を算出することができ、超音波の減衰率の算出を正確に行うことができる。これにより、結晶粒径の計測を高精度に行うことが可能となる。   According to the present invention, when measuring the crystal grain size of the plate to be measured, the ultrasonic waves radiated from the ultrasonic radiation means arranged at the first position are different from each other by the distance from the first position. The first and second waveform detecting means arranged at a distant position detect and receive the waveform, and from each detected waveform, the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means and a predetermined correlation Since each calculation area waveform part that is related is extracted to obtain each energy value, the attenuation rate of the ultrasonic wave is calculated based on each obtained energy value, and the crystal grain size of the measurement target plate is measured. The ultrasonic attenuation rate can be calculated based on the energy values not including the waveform portion of the scattered noise, and the ultrasonic attenuation rate can be calculated accurately. As a result, the crystal grain size can be measured with high accuracy.

以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態における結晶粒径計測装置の概略構成を示すブロック図である。図1において、101は支持体102によって支持された鋼板等の被計測板であり、100は被計測板101の結晶粒径を測定する結晶粒径計測装置である。
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a crystal grain size measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a plate to be measured such as a steel plate supported by a support 102, and 100 denotes a crystal grain size measuring device that measures the crystal grain size of the plate to be measured 101.

結晶粒径計測装置100では、被計測板101の表面に対して3つのプローブを配置して、被計測板101の結晶粒径を測定する。1は被計測板101の表面の所定位置(第1の位置)に配置され、被計測板101に対して超音波を放射する送信プローブである。2は送信プローブ1から第1の距離だけ離れた第2の位置に配置され、被計測板101を伝播してきた板波Aを受信する第1の受信プローブである。3は送信プローブ1から前記第1の距離とは異なる第2の距離だけ離れた第3の位置に配置され、被計測板101を伝播してきた板波Aを受信する第2の受信プローブである。   In the crystal grain size measuring apparatus 100, three probes are arranged on the surface of the measurement target plate 101 to measure the crystal grain size of the measurement target plate 101. Reference numeral 1 denotes a transmission probe that is arranged at a predetermined position (first position) on the surface of the measurement target plate 101 and emits ultrasonic waves to the measurement target plate 101. Reference numeral 2 denotes a first reception probe which is disposed at a second position away from the transmission probe 1 by a first distance and receives the plate wave A which has propagated through the measurement target plate 101. Reference numeral 3 denotes a second receiving probe which is disposed at a third position separated from the transmitting probe 1 by a second distance different from the first distance and receives the plate wave A which has propagated through the measurement target plate 101. .

図1において、4は超音波を発振する超音波発振部であり、発振した超音波を送信プローブ1を介して被計測板101に放射し、被計測板101に板波Aを発生させるものである。本実施の形態では、超音波発振部4及び送信プローブ1をあわせて超音波放射手段10と称する。   In FIG. 1, reference numeral 4 denotes an ultrasonic oscillator that oscillates an ultrasonic wave, which radiates the oscillated ultrasonic wave to the measurement target plate 101 via the transmission probe 1 and generates a plate wave A on the measurement target plate 101. is there. In the present embodiment, the ultrasonic oscillating unit 4 and the transmission probe 1 are collectively referred to as ultrasonic radiating means 10.

5は送信プローブ1と被計測板101との接触面で反射した超音波Bの波形を検出する反射エコー検出手段である。本実施の形態では、反射エコー検出手段5で検出した超音波Bの波形を送信プローブ1から放射した板波Aの原波形として用いる。   Reference numeral 5 denotes reflection echo detection means for detecting the waveform of the ultrasonic wave B reflected by the contact surface between the transmission probe 1 and the measurement target plate 101. In the present embodiment, the waveform of the ultrasonic wave B detected by the reflected echo detection means 5 is used as the original waveform of the plate wave A radiated from the transmission probe 1.

6は第1の受信プローブ2が配置された第2の位置で板波Aの波形を検出する第1の波形検出手段である。7は第1の波形検出手段6で検出した板波Aの波形のうち、反射エコー検出手段5で検出した板波Aの原波形(超音波Bの波形)と所定の相関関係にある波形部を抽出して第1のエネルギー値En1を算出する第1のエネルギー算出手段である。   Reference numeral 6 denotes first waveform detecting means for detecting the waveform of the plate wave A at the second position where the first receiving probe 2 is disposed. 7 is a waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform (waveform of the ultrasonic wave B) of the plate wave A detected by the reflected echo detection means 5 among the waveforms of the plate wave A detected by the first waveform detection means 6. Is a first energy calculating means for calculating the first energy value En1.

8は第2の受信プローブ3が配置された第3の位置で板波Aの波形を検出する第2の波形検出手段である。9は第2の波形検出手段8で検出した板波Aの波形のうち、反射エコー検出手段5で検出した板波Aの原波形と所定の相関関係にある波形部を抽出して第2のエネルギー値En2を算出する第2のエネルギー算出手段である。   Reference numeral 8 denotes second waveform detection means for detecting the waveform of the plate wave A at the third position where the second reception probe 3 is disposed. 9 extracts a waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the plate wave A detected by the reflection echo detection means 5 from the waveform of the plate wave A detected by the second waveform detection means 8. It is the 2nd energy calculation means which calculates energy value En2.

11は第1のエネルギー算出手段7で算出した第1のエネルギー値En1と、第2のエネルギー算出手段9で算出した第2のエネルギー値En2とに基づいて、板波Aの減衰率を算出する減衰率算出手段である。12は減衰率算出手段11で算出した板波Aの減衰率に基づいて、被計測板101における結晶粒径を算出する結晶粒径算出手段である。   11 calculates the attenuation rate of the plate wave A based on the first energy value En1 calculated by the first energy calculating means 7 and the second energy value En2 calculated by the second energy calculating means 9. Attenuation rate calculation means. Reference numeral 12 denotes crystal grain size calculation means for calculating the crystal grain size of the plate 101 to be measured based on the attenuation rate of the plate wave A calculated by the attenuation rate calculation means 11.

本実施の形態における結晶粒径計測装置100では、反射エコー検出手段5、第1のエネルギー算出手段6及び第2のエネルギー算出手段8をデジタルオシロスコープで構成し、第1のエネルギー算出手段7、第2のエネルギー算出手段9、減衰率算出手段11及び結晶粒径算出手段12をパーソナルコンピュータ(PC)等の情報処理装置で構成している。   In the crystal grain size measuring apparatus 100 in the present embodiment, the reflection echo detecting means 5, the first energy calculating means 6 and the second energy calculating means 8 are constituted by a digital oscilloscope, and the first energy calculating means 7, The energy calculating means 9, the attenuation rate calculating means 11 and the crystal grain size calculating means 12 are constituted by an information processing apparatus such as a personal computer (PC).

次に、結晶粒径計測装置100における計測方法について説明する。
図2は、本発明の実施の形態における結晶粒径計測装置100で行う結晶粒径計測方法の一例を示したフローチャートである。
Next, a measuring method in the crystal grain size measuring apparatus 100 will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a crystal grain size measuring method performed by the crystal grain size measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

まず、ステップS101では、送信プローブ1を被計測板101の表面の第1の位置に配置した後、超音波発振部4から送信プローブ1を介して超音波を放射し、被計測板101に板波Aを発生させる。   First, in step S <b> 101, after the transmission probe 1 is arranged at the first position on the surface of the measurement target plate 101, ultrasonic waves are radiated from the ultrasonic oscillator 4 through the transmission probe 1, and Wave A is generated.

続いて、ステップS102では、反射エコー検出手段5で送信プローブ1と被計測板101との接触面で反射した超音波Bの波形を板波Aの原波形として検出する。   Subsequently, in step S <b> 102, the reflected echo detector 5 detects the waveform of the ultrasonic wave B reflected from the contact surface between the transmission probe 1 and the measurement target plate 101 as the original waveform of the plate wave A.

続いて、ステップS103では、被計測板101を伝播してきた板波Aの波形を第2の位置において、第1の受信プローブ2を介して第1の波形検出手段6で検出する。この第1の波形検出手段6で検出された板波Aの波形(以下、第1の検出波形とする)の一例を図3に示す。   Subsequently, in step S103, the waveform of the plate wave A propagating through the measurement target plate 101 is detected by the first waveform detection means 6 via the first reception probe 2 at the second position. An example of the waveform of the plate wave A detected by the first waveform detection means 6 (hereinafter referred to as the first detection waveform) is shown in FIG.

図3に示された第1の検出波形は、その縦軸が板波Aの振幅の大きさを電圧で示したものであり、その横軸が経過時間を示したものである。本実施の形態においては、被計測板101の板厚が0.2mm、第1の受信プローブ2が送信プローブ1から60mm離れた位置に配置され、また、板波Aとして板厚変化による速度変化の小さいS0モードの板波を用いている。図3に示すように、第1の検出波形は、いくつかのまとまりを持った波形部で構成されていることがわかる。また、一番大きい振幅の大きさは0.9V程度となっている。 In the first detection waveform shown in FIG. 3, the vertical axis indicates the amplitude of the plate wave A in voltage, and the horizontal axis indicates the elapsed time. In this embodiment, the plate 101 to be measured has a plate thickness of 0.2 mm, the first receiving probe 2 is arranged at a position 60 mm away from the transmitting probe 1, and the plate wave A changes in speed due to the plate thickness change. It uses a small plate wave of S 0 modes. As shown in FIG. 3, it can be seen that the first detected waveform is composed of a plurality of waveform portions. The largest amplitude is about 0.9V.

続いて、ステップS104では、第1のエネルギー算出手段7において、ステップS103で検出された第1の検出波形と、ステップS102で検出された板波Aの原波形との相関演算を行い、ステップS103で検出された第1の検出波形のうち、ステップS102で検出された板波Aの原波形と相関が一番強い波形部を抽出する。   Subsequently, in step S104, the first energy calculation means 7 performs a correlation operation between the first detection waveform detected in step S103 and the original waveform of the plate wave A detected in step S102, and then in step S103. Among the first detected waveforms detected in step 1, the waveform portion having the strongest correlation with the original waveform of the plate wave A detected in step S102 is extracted.

この結果、図3に示された第1の検出波形を構成する波形部のうち、一番大きい振幅(0.9V程度)の前後を含む所定領域からなる第1の計算域波形部Yが抽出される。この抽出された第1の計算域波形部Yを図4に示す。図4に示すように、第1の計算域波形部Yは、0.9V程度の一番大きい振幅の前後を含む6.0μsec程度の領域である。また、図3に示された第1の検出波形を構成する波形部のうち、第1の計算域波形部Y以外の波形部は、板波Aが送信プローブ1から第1の受信プローブ2が配設されている第2の位置に至るまでの間に被計測板101の結晶の界面で散乱して、第1の受信プローブ2に遅れて到達した散乱ノイズの波形部である。   As a result, the first calculation area waveform portion Y composed of a predetermined area including before and after the largest amplitude (about 0.9 V) is extracted from the waveform sections constituting the first detection waveform shown in FIG. Is done. The extracted first calculation area waveform portion Y is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the first calculation region waveform portion Y is a region of about 6.0 μsec including around the largest amplitude of about 0.9V. Further, among the waveform portions constituting the first detection waveform shown in FIG. 3, the waveform portion other than the first calculation region waveform portion Y is transmitted from the transmission probe 1 to the first reception probe 2. This is a waveform portion of the scattered noise that is scattered at the crystal interface of the measurement target plate 101 and reaches the first receiving probe 2 after reaching the second position.

続いて、ステップS105では、第1のエネルギー算出手段7において、ステップS104で抽出した第1の計算域波形部Yにおけるエネルギー値である第1のエネルギー値En1を算出する。具体的に、第1のエネルギー算出手段7は、例えば、振幅2乗の積分値、あるいは高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transformation)を用いた特定周波数領域のパワースペクトルを利用して第1のエネルギー値En1を算出する。図5に、第1の計算域波形部Yにおけるエネルギー値En1の算出イメージを示す。図5の斜線で示した部分の合計がエネルギー値En1となる。その後、第1の受信プローブ2を被計測板101の表面から離間させる。   Subsequently, in step S105, the first energy calculation means 7 calculates a first energy value En1 that is an energy value in the first calculation area waveform portion Y extracted in step S104. Specifically, the first energy calculation means 7 uses the integral value of the square of amplitude or the power spectrum in a specific frequency region using fast Fourier transformation (FFT), for example. The value En1 is calculated. In FIG. 5, the calculation image of the energy value En1 in the 1st calculation area waveform part Y is shown. The sum of the hatched portions in FIG. 5 is the energy value En1. Thereafter, the first receiving probe 2 is separated from the surface of the measurement target plate 101.

続いて、ステップS106では、第2の受信プローブ3を被計測板101の表面の第2の位置に配置した後、被計測板101を伝播してきた板波Aの波形を第3の位置において、第2の受信プローブ3を介して第2の波形検出手段8で検出する。この第2の波形検出手段8で検出された板波Aの波形(以下、第2の検出波形とする)の一例を図6に示す。   Subsequently, in step S106, after the second receiving probe 3 is arranged at the second position on the surface of the measurement target plate 101, the waveform of the plate wave A propagating through the measurement target plate 101 is obtained at the third position. Detection is performed by the second waveform detection means 8 via the second reception probe 3. An example of the waveform of the plate wave A detected by the second waveform detection means 8 (hereinafter referred to as a second detection waveform) is shown in FIG.

図6に示された第2の検出波形は、図3に示された第1の検出波形と同様に、その縦軸が板波Aの振幅の大きさを電圧で示したものであり、その横軸が経過時間を示したものである。また、本実施の形態においては、被計測板101の板厚が0.2mm、第2の受信プローブ3が送信プローブ1から100mm離れた位置に配置され、板波Aとして板厚変化による速度変化の小さいS0モードの板波を用いている。図6に示すように、第2の検出波形も、いくつかのまとまりを持った波形部で構成されていることがわかる。また、一番大きい振幅の大きさは0.6V程度となっている。 The second detection waveform shown in FIG. 6 is similar to the first detection waveform shown in FIG. 3, and the vertical axis indicates the amplitude of the plate wave A in voltage. The horizontal axis shows the elapsed time. Further, in the present embodiment, the plate 101 to be measured has a plate thickness of 0.2 mm, the second receiving probe 3 is arranged at a position 100 mm away from the transmitting probe 1, and the plate wave A changes in speed due to plate thickness change. It uses a small plate wave of S 0 modes. As shown in FIG. 6, it can be seen that the second detection waveform is also composed of several waveform portions. The largest amplitude is about 0.6V.

続いて、ステップS107では、第2のエネルギー算出手段9において、ステップS106で検出された第2の検出波形と、ステップS102で検出された板波Aの原波形との相関演算を行い、ステップS106で検出された第2の検出波形のうち、ステップS102で検出された板波Aの原波形と相関が一番強い波形部を抽出する。   Subsequently, in step S107, the second energy calculation means 9 performs a correlation operation between the second detected waveform detected in step S106 and the original waveform of the plate wave A detected in step S102, and step S106. Among the second detected waveforms detected in step 1, the waveform portion having the strongest correlation with the original waveform of the plate wave A detected in step S102 is extracted.

この結果、図6に示された第2の検出波形を構成する波形部のうち、一番大きい振幅(0.6V程度)の前後を含む所定領域からなる第2の計算域波形部Zが抽出される。また、図6に示された第2の検出波形を構成する波形部のうち、第2の計算域波形部Z以外の波形部は、板波Aが送信プローブ1から第2の受信プローブ3が配設されている第3の位置に至るまでの間に被計測板101の結晶の界面で散乱して、第2の受信プローブ3に遅れて到達した散乱ノイズの波形部である。   As a result, the second calculation area waveform portion Z consisting of a predetermined region including the front and back of the largest amplitude (about 0.6 V) is extracted from the waveform portions constituting the second detection waveform shown in FIG. Is done. Further, among the waveform parts constituting the second detection waveform shown in FIG. 6, the plate wave A is transmitted from the transmission probe 1 to the second reception probe 3 except for the second calculation area waveform part Z. This is a waveform portion of the scattered noise that is scattered at the crystal interface of the measurement target plate 101 until the third position where it is disposed and arrives late with respect to the second reception probe 3.

続いて、ステップS108では、第2のエネルギー算出手段9において、ステップS107で抽出した第2の計算域波形部Zにおけるエネルギー値である第2のエネルギー値En2を算出する。この場合の第2のエネルギー値En2の算出方法は、ステップS105における第1のエネルギー値En1の算出方法と同様である。   Subsequently, in step S108, the second energy calculation means 9 calculates the second energy value En2, which is the energy value in the second calculation area waveform portion Z extracted in step S107. The calculation method of the second energy value En2 in this case is the same as the calculation method of the first energy value En1 in step S105.

続いて、ステップS109では、減衰率算出手段11において、ステップS105で算出された第1のエネルギー値En1と、ステップS108で算出された第2のエネルギー値En2とに基づいて、板波Aの減衰率を算出する。   Subsequently, in step S109, the attenuation factor calculating unit 11 attenuates the plate wave A based on the first energy value En1 calculated in step S105 and the second energy value En2 calculated in step S108. Calculate the rate.

ここで、具体的に、板波Aの減衰率の算出方法について説明する。
一般に、第1のエネルギー値En1と第2のエネルギー値En2との関係は、以下の数式1により表せる。
Here, the calculation method of the attenuation factor of the plate wave A will be specifically described.
In general, the relationship between the first energy value En1 and the second energy value En2 can be expressed by Equation 1 below.

Figure 0004528186
Figure 0004528186

数式1において、距離x及び被計測板101の板厚dは既知の値であるため、第1のエネルギー値En1及び第2のエネルギー値En2に基づいて、板波Aの減衰率αを算出することができる。   In Equation 1, since the distance x and the plate thickness d of the plate 101 to be measured are known values, the attenuation rate α of the plate wave A is calculated based on the first energy value En1 and the second energy value En2. be able to.

続いて、ステップS110では、結晶粒径算出手段12において、ステップS109で算出した板波Aの減衰率αに基づいて、被計測板101の平均結晶粒径を算出する。   Subsequently, in step S110, the crystal grain size calculation means 12 calculates the average crystal grain size of the plate 101 to be measured based on the attenuation factor α of the plate wave A calculated in step S109.

ここで、具体的に、被計測板101の平均結晶粒径の算出方法について説明する。
まず、被計測板101に対して放射する超音波の所定波長における減衰率と平均結晶粒径との関係を実験等により予め算出しておく。図7は、減衰率と平均結晶粒径との関係を示した特性図である。図7に示す特性では、その縦軸が超音波の減衰率を示したものであり、その横軸が平均結晶粒径を示したものである。また、図7の●、○、*は、測定したサンプル毎の特性を示している。ここで、超音波の減衰率αは、結晶粒径D、超音波波長λに対して、例えば、Dがλと同程度の領域では、以下の数式2で示す依存性が理論的あるいは実験的にも検証されている。
Here, a method for calculating the average crystal grain size of the measurement target plate 101 will be specifically described.
First, the relationship between the attenuation rate of the ultrasonic wave radiated to the measurement target plate 101 at a predetermined wavelength and the average crystal grain size is calculated in advance by experiments or the like. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the attenuation rate and the average crystal grain size. In the characteristics shown in FIG. 7, the vertical axis indicates the attenuation factor of the ultrasonic wave, and the horizontal axis indicates the average crystal grain size. In FIG. 7, ●, ○, and * indicate the characteristics of each measured sample. Here, the attenuation rate α of the ultrasonic wave is theoretically or experimentally dependent on the crystal grain size D and the ultrasonic wavelength λ, for example, in the region where D is approximately equal to λ, as shown in Equation 2 below. It has also been verified.

Figure 0004528186
Figure 0004528186

数式2からもわかるように、超音波波長λは既知の値であるため、超音波の減衰率αと結晶粒径Dとは1対1の相関関係にある。したがって、図7に示した特性により校正線を得ることができる。   As can be seen from Equation 2, since the ultrasonic wavelength λ is a known value, the ultrasonic attenuation rate α and the crystal grain size D have a one-to-one correlation. Therefore, a calibration line can be obtained with the characteristics shown in FIG.

そして、ステップS110での平均結晶粒径を算出は、ステップS109で算出した板波Aの減衰率αと、予め算出していた図7に示す校正線とに基づいて行われる。   Then, the average crystal grain size in step S110 is calculated based on the attenuation factor α of the plate wave A calculated in step S109 and the calibration line shown in FIG.

このステップS101〜ステップS110までの処理を経ることにより、板波Aの減衰率による被計測板101の平均結晶粒径の算出が行われる。   By performing the processing from step S101 to step S110, the average crystal grain size of the plate 101 to be measured is calculated based on the attenuation rate of the plate wave A.

本実施の形態によれば、第1の波形検出手段6で検出した第1の検出波形のうち、送信プローブ1が配置された第1の位置における板波Aの原波形と相関が一番強い第1の計算域波形部Yを抽出して、第2の位置における第1のエネルギー値En1を算出するとともに、第2の波形検出手段8で検出した第2の検出波形のうち、前記第1の位置での板波Aの波形と相関が一番強い第2の計算域波形部Zを抽出して、第3の位置における第2のエネルギー値En2を算出して、算出した第1のエネルギー値En1と第2のエネルギー値En2とに基づいて、板波Aの減衰率を算出するようにしたので、板波Aの減衰率を算出する際に、散乱ノイズの波形部を含まない各エネルギー値に基づいて算出を行うことができ、超音波の減衰率の算出を正確に行うことができる。これにより、結晶粒径の計測を高精度に行うことが可能となる。   According to the present embodiment, among the first detected waveforms detected by the first waveform detecting means 6, the correlation is strongest with the original waveform of the plate wave A at the first position where the transmission probe 1 is arranged. The first calculation area waveform portion Y is extracted to calculate the first energy value En1 at the second position, and among the second detected waveforms detected by the second waveform detecting means 8, the first energy value En1 is calculated. The second calculation area waveform portion Z having the strongest correlation with the waveform of the plate wave A at the position is extracted, the second energy value En2 at the third position is calculated, and the calculated first energy is calculated. Since the attenuation rate of the plate wave A is calculated based on the value En1 and the second energy value En2, when calculating the attenuation rate of the plate wave A, each energy not including the waveform portion of the scattered noise Calculation can be performed based on the It can be carried out in. As a result, the crystal grain size can be measured with high accuracy.

なお、本実施の形態の結晶粒径計測装置100では、送信プローブ1から放射された板波Aの原波形を第2の位置及び第3の位置でそれぞれ検出するために、受信プローブを2つ備えるようにしているが、例えば、受信プローブを1つのみ備えるようにして、始めに第2の位置で板波Aの波形を検出し、その後、この受信プローブを第3の位置に移動させて板波Aの波形を検出するようにしてもよい。この場合には、波形検出手段及びエネルギー算出手段をそれぞれ1つずつ設けた構成とすることができ、このような構成の結晶粒径計測装置も本発明に含まれる。   In the crystal grain size measuring apparatus 100 of the present embodiment, two receiving probes are used to detect the original waveform of the plate wave A radiated from the transmitting probe 1 at the second position and the third position, respectively. For example, by providing only one receiving probe, the waveform of the plate wave A is first detected at the second position, and then the receiving probe is moved to the third position. The waveform of the plate wave A may be detected. In this case, one waveform detecting unit and one energy calculating unit may be provided, and a crystal grain size measuring apparatus having such a configuration is also included in the present invention.

また、本実施の形態における結晶粒径計測装置を構成する図1の各手段、並びに結晶粒径計測方法を示した図2の各ステップは、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。   In addition, each means of FIG. 1 constituting the crystal grain size measuring apparatus according to the present embodiment and each step of FIG. 2 showing the crystal grain size measuring method are executed by a program stored in a RAM or ROM of a computer. It can be realized by doing. This program and a computer-readable storage medium storing the program are included in the present invention.

具体的に、前記プログラムは、例えばCD−ROMのような記憶媒体に記録し、あるいは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝播させて供給するためのコンピュータネットワーク(LAN、インターネットの等のWAN、無線通信ネットワーク等)システムにおける通信媒体(光ファイバ等の有線回線や無線回線等)を用いることができる。   Specifically, the program is recorded in a storage medium such as a CD-ROM, or provided to a computer via various transmission media. As a storage medium for recording the program, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, a nonvolatile memory card, and the like can be used in addition to the CD-ROM. On the other hand, as the transmission medium of the program, a communication medium (wired line such as an optical fiber, etc.) in a computer network (LAN, WAN such as the Internet, wireless communication network, etc.) system for propagating and supplying program information as a carrier wave A wireless line or the like.

また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより本実施の形態における結晶粒径計測装置の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して本実施の形態における結晶粒径計測装置の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全て、あるいは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて本実施の形態における結晶粒径計測装置の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。   Further, by executing the program supplied by the computer, not only the function of the crystal grain size measuring apparatus in the present embodiment is realized, but also an OS (operating system) or other operating system in which the program is running on the computer. When the functions of the crystal grain size measurement device in this embodiment are realized in cooperation with application software, etc., or all or part of the processing of the supplied program is performed by a computer function expansion board or function expansion unit. Even when the function of the crystal grain size measuring apparatus according to the present embodiment is realized, such a program is included in the present invention.

本発明の実施の形態における結晶粒径計測装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the crystal grain diameter measuring apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における結晶粒径計測装置で行う結晶粒径計測方法の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the crystal grain size measuring method performed with the crystal grain size measuring device in embodiment of this invention. 第1の波形検出手段で検出された第1の検出波形の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the 1st detection waveform detected by the 1st waveform detection means. 第1のエネルギー算出手段で抽出された第1の計算域波形部の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the 1st calculation area waveform part extracted by the 1st energy calculation means. 第1の計算域波形部におけるエネルギー値の算出イメージを示した図である。It is the figure which showed the calculation image of the energy value in a 1st calculation area waveform part. 第2の波形検出手段で検出された第2の検出波形の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the 2nd detection waveform detected by the 2nd waveform detection means. 減衰率と平均結晶粒径との関係を示した特性図である。It is the characteristic view which showed the relationship between an attenuation factor and an average crystal grain diameter.

符号の説明Explanation of symbols

1 送信プローブ
2 第1の受信プローブ
3 第2の受信プローブ
4 超音波発振部
5 反射エコー検出手段
6 第1の波形検出手段
7 第1のエネルギー算出手段
8 第2の波形検出手段
9 第2のエネルギー算出手段
10 超音波放射手段
11 減衰率算出手段
12 結晶粒径算出手段
100 結晶粒径計測装置
101 被計測板
102 支持体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission probe 2 1st reception probe 3 2nd reception probe 4 Ultrasonic oscillation part 5 Reflected echo detection means 6 1st waveform detection means 7 1st energy calculation means 8 2nd waveform detection means 9 2nd Energy calculating means 10 Ultrasonic radiation means 11 Attenuation rate calculating means 12 Crystal grain size calculating means 100 Crystal grain size measuring device 101 Plate to be measured 102 Support

Claims (6)

被計測板の表面の第1の位置に超音波を放射して、前記被計測板に板波を発生させる超音波放射手段と、
前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第1の距離だけ離れた第2の位置で受信して第1の検出波形を検出する第1の波形検出手段と、
前記第1の波形検出手段で検出した第1の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第1の計算域波形部を抽出して第1のエネルギー値を算出する第1のエネルギー算出手段と、
前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第2の距離だけ離れた第3の位置で受信して第2の検出波形を検出する第2の波形検出手段と、
前記第2の波形検出手段で検出した第2の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第2の計算域波形部を抽出して第2のエネルギー値を算出する第2のエネルギー算出手段と、
前記第1のエネルギー算出手段で算出した第1のエネルギー値と、前記第2のエネルギー算出手段で算出した第2のエネルギー値とに基づいて、前記超音波放射手段から放射された超音波の減衰率を算出する減衰率算出手段と、
前記減衰率算出手段で算出した超音波の減衰率に基づいて、前記被計測板における結晶粒径を算出する結晶粒径算出手段と
を有し、
前記第1及び前記第2のエネルギー算出手段で抽出される第1及び第2の計算域波形部は、一番大きい振幅の前後を含む所定領域であることを特徴とする結晶粒径計測装置。
An ultrasonic radiation means for radiating an ultrasonic wave to a first position on the surface of the measurement target plate and generating a plate wave on the measurement target plate;
First waveform detection means for receiving the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic radiation means at a second position separated from the first position by a first distance and detecting a first detection waveform;
From the first detection waveform detected by the first waveform detection means, a first calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means is extracted. First energy calculating means for calculating a first energy value;
Second waveform detection means for detecting the second detection waveform by receiving the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means at a third position separated from the first position by a second distance;
From the second detected waveform detected by the second waveform detecting means, a second calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means is extracted. Second energy calculating means for calculating a second energy value;
Attenuation of ultrasonic waves radiated from the ultrasonic radiation means based on the first energy value calculated by the first energy calculation means and the second energy value calculated by the second energy calculation means. An attenuation rate calculating means for calculating a rate;
On the basis of the ultrasonic attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating unit, said possess a grain diameter calculating means for calculating a crystal grain size in the measurement plate,
Said first and said first and second calculation region corrugations extracted by the second energy calculating means, the crystal grain size measuring device comprising a predetermined area der Rukoto including front and rear largest amplitude .
前記第1及び前記第2のエネルギー算出手段は、第1及び第2の計算域波形部の抽出の際に用いる前記超音波の原波形として、前記超音波放射手段と前記被計測板との接触面で反射した超音波の波形を用いることを特徴とする請求項1に記載の結晶粒径計測装置。 The first and second energy calculation means are configured to contact the ultrasonic radiation means and the measurement target plate as an original waveform of the ultrasonic wave used when extracting the first and second calculation area waveform portions. 2. The crystal grain size measuring apparatus according to claim 1, wherein an ultrasonic waveform reflected by the surface is used. 超音波を放射する超音波放射手段を備えた結晶粒径計測装置で用いる結晶粒径計測方法であって、
前記超音波放射手段から被計測板の表面の第1の位置に超音波を放射して、前記被計測板に板波を発生させる超音波放射ステップと、
前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第1の距離だけ離れた第2の位置で受信して第1の検出波形を検出する第1の波形検出ステップと、
前記第1の波形検出ステップで検出した第1の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第1の計算域波形部を抽出して第1のエネルギー値を算出する第1のエネルギー算出ステップと、
前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第2の距離だけ離れた第3の位置で受信して第2の検出波形を検出する第2の波形検出ステップと、
前記第2の波形検出ステップで検出した第2の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第2の計算域波形部を抽出して第2のエネルギー値を算出する第2のエネルギー算出ステップと、
前記第1のエネルギー算出ステップで算出した第1のエネルギー値と、前記第2のエネルギー算出ステップで算出した第2のエネルギー値とに基づいて、前記超音波放射手段から放射された超音波の減衰率を算出する減衰率算出ステップと、
前記減衰率算出ステップで算出した超音波の減衰率に基づいて、前記被計測板における結晶粒径を算出する結晶粒径算出ステップと
を有し、
前記第1及び前記第2のエネルギー算出ステップで抽出される第1及び第2の計算域波形部は、一番大きい振幅の前後を含む所定領域であることを特徴とする結晶粒径計測方法。
A crystal grain size measuring method used in a crystal grain size measuring apparatus equipped with an ultrasonic radiation means for emitting ultrasonic waves,
An ultrasonic radiation step of radiating an ultrasonic wave from the ultrasonic radiation means to a first position on the surface of the measurement plate to generate a plate wave on the measurement plate;
A first waveform detection step of receiving an ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means at a second position separated from the first position by a first distance and detecting a first detection waveform;
From the first detection waveform detected in the first waveform detection step, a first calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means is extracted. A first energy calculating step for calculating a first energy value;
A second waveform detecting step for receiving the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means at a third position separated from the first position by a second distance and detecting a second detected waveform;
From the second detection waveform detected in the second waveform detection step, a second calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means is extracted. A second energy calculating step for calculating a second energy value;
Attenuation of ultrasonic waves emitted from the ultrasonic radiation means based on the first energy value calculated in the first energy calculation step and the second energy value calculated in the second energy calculation step. An attenuation rate calculating step for calculating a rate;
On the basis of the ultrasonic attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating step, said possess a grain diameter calculating step for calculating the crystal grain size in the measurement plate,
It said first and said first and second calculation region corrugations extracted with a second energy calculating step, the crystal grain size measuring method comprising predetermined areas der Rukoto including front and rear largest amplitude .
前記第1及び前記第2のエネルギー算出ステップでは、第1及び第2の計算域波形部の抽出の際に用いる前記超音波の原波形として、前記超音波放射手段と前記被計測板との接触面で反射した超音波の波形を用いることを特徴とする請求項に記載の結晶粒径計測方法。 In the first and second energy calculation steps, as the original waveform of the ultrasonic wave used for extraction of the first and second calculation area waveform portions, contact between the ultrasonic radiation means and the measurement target plate is performed. 4. The crystal grain size measuring method according to claim 3 , wherein an ultrasonic waveform reflected by the surface is used. 超音波を放射する超音波放射手段を備えた結晶粒径計測装置での処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記超音波放射手段から被計測板の表面の第1の位置に超音波を放射して、前記被計測板に板波を発生させる超音波放射ステップと、
前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第1の距離だけ離れた第2の位置で受信して第1の検出波形を検出する第1の波形検出ステップと、
前記第1の波形検出ステップで検出した第1の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第1の計算域波形部を抽出して第1のエネルギー値を算出する第1のエネルギー算出ステップと、
前記超音波放射手段から放射された超音波を、前記第1の位置から第2の距離だけ離れた第3の位置で受信して第2の検出波形を検出する第2の波形検出ステップと、
前記第2の波形検出ステップで検出した第2の検出波形のうち、前記超音波放射手段から放射された超音波の原波形と所定の相関関係にある第2の計算域波形部を抽出して第2のエネルギー値を算出する第2のエネルギー算出ステップと、
前記第1のエネルギー算出ステップで算出した第1のエネルギー値と、前記第2のエネルギー算出ステップで算出した第2のエネルギー値とに基づいて、前記超音波放射手段から放射された超音波の減衰率を算出する減衰率算出ステップと、
前記減衰率算出ステップで算出した超音波の減衰率に基づいて、前記被計測板における結晶粒径を算出する結晶粒径算出ステップと
をコンピュータに実行させ
前記第1及び前記第2のエネルギー算出ステップで抽出される第1及び第2の計算域波形部は、一番大きい振幅の前後を含む所定領域であることを特徴とするプログラム。
A program for causing a computer to execute processing in a crystal grain size measuring device including an ultrasonic radiation means for radiating ultrasonic waves,
An ultrasonic radiation step of radiating an ultrasonic wave from the ultrasonic radiation means to a first position on the surface of the measurement plate to generate a plate wave on the measurement plate;
A first waveform detection step of receiving an ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means at a second position separated from the first position by a first distance and detecting a first detection waveform;
From the first detection waveform detected in the first waveform detection step, a first calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means is extracted. A first energy calculating step for calculating a first energy value;
A second waveform detecting step for receiving the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means at a third position separated from the first position by a second distance and detecting a second detected waveform;
From the second detection waveform detected in the second waveform detection step, a second calculation area waveform portion having a predetermined correlation with the original waveform of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic radiation means is extracted. A second energy calculating step for calculating a second energy value;
Attenuation of ultrasonic waves radiated from the ultrasonic radiation means based on the first energy value calculated in the first energy calculation step and the second energy value calculated in the second energy calculation step. An attenuation rate calculating step for calculating a rate;
Based on the attenuation rate of the ultrasonic wave calculated in the attenuation rate calculation step, a computer executes a crystal grain size calculation step for calculating a crystal grain size in the measurement target plate ,
The first and second calculation area waveform portions extracted in the first and second energy calculation steps are predetermined areas including before and after the largest amplitude.
請求項に記載のプログラムをコンピュータに読み取り可能に記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 A computer-readable storage medium storing the program according to claim 5 in a computer-readable manner.
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