JP5104833B2 - 構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 - Google Patents
構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5104833B2 JP5104833B2 JP2009208426A JP2009208426A JP5104833B2 JP 5104833 B2 JP5104833 B2 JP 5104833B2 JP 2009208426 A JP2009208426 A JP 2009208426A JP 2009208426 A JP2009208426 A JP 2009208426A JP 5104833 B2 JP5104833 B2 JP 5104833B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- frequency
- signal
- gain
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
ゲインスペクトル分布が離散的に現れる間隔である共振周波数と、測定対象の構造物の内部を伝播する超音波の速度である伝播音速とに基づいて算出される超音波の1往復距離の半分の長さを、測定対象の構造物の超音波伝播方向の厚さ寸法として計測することが好ましい。
また、本発明に係る構造物内部状態計測方法は、接合部として溶融部とその周囲の熱影響部とを有する測定対象の構造物に超音波を印加供給する超音波供給工程と、測定対象の構造物の内部を伝播する超音波振動を検出して超音波検出信号を出力する超音波検出工程と、超音波検出信号を取得する位置を測定位置として、超音波供給部と超音波検出部とを同期させ、測定対象の構造物に対し測定位置を相対的に順次変更させながら走査する走査工程と、超音波検出信号に基づく信号波形として、構造物に対し入力された入力超音波信号とその入力超音波信号に対応して出力された出力超音波信号について求められる伝達関数の関数波形を用い、伝達関数についての周波数に対するゲインの関係であるゲインスペクトル分布を出力する信号処理工程と、走査工程によって測定位置を変更して走査しながら、信号処理工程によって出力されるゲインスペクトル分布を取得し、周波数に対しゲインが単調減少特性あるいは平坦特性を有する測定位置の部位を、熱影響部の領域として計測する内部計測工程と、を含むことを特徴とする。
Claims (11)
- 接合部として溶融部とその周囲の熱影響部とを有する測定対象の構造物に超音波を印加供給する超音波供給部と、
測定対象の構造物の内部を伝播する超音波振動を検出して超音波検出信号を出力する超音波検出部と、
超音波検出信号を取得する位置を測定位置として、超音波供給部と超音波検出部とを同期させ、測定対象の構造物に対し測定位置を相対的に順次変更させながら走査する走査機構部と、
超音波検出信号に基づく信号波形として、構造物に対し入力された入力超音波信号とその入力超音波信号に対応して出力された出力超音波信号について求められる伝達関数の関数波形を用い、伝達関数についての周波数に対する位相の関係である位相スペクトル分布を出力する信号処理部と、
走査機構部によって測定位置を変更して走査しながら、信号処理部によって出力される位相スペクトル分布を取得し、全周波数帯域にわたって、予め求められている母材の位相よりも位相が変化する測定位置の部位を熱影響部の領域として計測する内部計測部と、
を備えることを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 接合部として溶融部とその周囲の熱影響部とを有する測定対象の構造物に超音波を印加供給する超音波供給部と、
測定対象の構造物の内部を伝播する超音波振動を検出して超音波検出信号を出力する超音波検出部と、
超音波検出信号を取得する位置を測定位置として、超音波供給部と超音波検出部とを同期させ、測定対象の構造物に対し測定位置を相対的に順次変更させながら走査する走査機構部と、
超音波検出信号に基づく信号波形として、構造物に対し入力された入力超音波信号とその入力超音波信号に対応して出力された出力超音波信号について求められる伝達関数の関数波形を用い、伝達関数についての周波数に対するゲインの関係であるゲインスペクトル分布を出力する信号処理部と、
走査機構部によって測定位置を変更して走査しながら、信号処理部によって出力されるゲインスペクトル分布を取得し、周波数に対しゲインが単調減少特性あるいは平坦特性を有する測定位置の部位を、熱影響部の領域として計測する内部計測部と、
を備えることを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 請求項1に記載の構造物内部状態計測システムにおいて、
信号処理部は、さらに、伝達関数についての周波数に対するゲインの関係であるゲインスペクトル分布を出力し、
内部計測部は、
母材のゲイン最大となる周波数を予め求めてこれを母材固有伝播周波数とし、母材固有周波数よりも低い周波数でゲイン最大となる部位を、溶融部の領域であるとして計測することを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 請求項2に記載の構造物内部状態計測システムにおいて、
内部計測部は、
母材のゲイン最大となる周波数を予め求めてこれを母材固有伝播周波数とし、母材固有周波数よりも低い周波数でゲイン最大となる部位を、溶融部の領域であるとして計測することを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 接合部として溶融部とその周囲の熱影響部とを有する測定対象の構造物に超音波を印加供給する超音波供給部と、
測定対象の構造物の内部を超音波供給部から超音波検出部に向かって超音波が伝播して1往復する時間である往復伝播時間の整数であるn倍の時間のところに現れる超音波振動信号群をn次振動信号群として、予め定めた複数のn次振動信号群を検出してこれらを超音波検出信号に関する信号波形として出力する超音波検出部と、
超音波検出信号を取得する位置を測定位置として、超音波供給部と超音波検出部とを同期させ、測定対象の構造物に対し測定位置を相対的に順次変更させながら走査する走査機構部と、
超音波検出部から出力された複数のn次振動信号群について周波数解析し、周波数に対するゲインの関係であるゲインスペクトル分布を求めるときに、往復伝播時間に対応する共振周波数を単位として離散的に現れる複数のゲインスペクトル分布を出力する信号処理部と、
走査機構部によって測定位置を変更して走査しながら、信号処理部によって出力される複数のゲインスペクトル分布を取得し、ゲインが予め定めた閾値ゲイン以下となってゲインスペクトルが離散的に現れなくなる測定位置と周波数の組み合わせの軌跡に基づいて、接合部の測定方向と深さ方向とについての2次元輪郭形状を計測する内部計測部と、
を備えることを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 請求項5に記載の構造物内部状態計測システムにおいて、
内部計測部は、さらに、
ゲインスペクトル分布が離散的に現れる間隔である共振周波数と、測定対象の構造物の内部を伝播する超音波の速度である伝播音速とに基づいて算出される超音波の1往復距離の半分の長さを、測定対象の構造物の超音波伝播方向の厚さ寸法として計測することを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 請求項1、2、5のいずれか1に記載の構造物内部状態計測システムにおいて、
超音波供給部は、測定対象の構造物の表面にレーザを照射し、これによって構造物内部に超音波を励起するレーザ照射手段であることを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 請求項1、2、5のいずれか1に記載の構造物内部状態計測システムにおいて、
超音波検出部は、測定対象の構造物の表面または裏面に設けられ、構造物の表面または裏面の超音波振動を検出する圧電素子であることを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 請求項1、2、5のいずれか1に記載の構造物内部状態計測システムにおいて、
超音波検出部は、測定対象の構造物の表面または裏面に設けられ、構造物の表面または裏面の超音波振動を検出する光学的干渉計であることを特徴とする構造物内部状態計測システム。 - 接合部として溶融部とその周囲の熱影響部とを有する測定対象の構造物に超音波を印加供給する超音波供給工程と、
測定対象の構造物の内部を伝播する超音波振動を検出して超音波検出信号を出力する超音波検出工程と、
超音波検出信号を取得する信号取得位置を測定位置として、超音波供給部と超音波検出部とを同期させ、測定対象の構造物に対し測定位置を相対的に順次変更させながら走査する走査工程と、
超音波検出信号に基づく信号波形として、構造物に対し入力された入力超音波信号とその入力超音波信号に対応して出力された出力超音波信号について求められる伝達関数の関数波形を用い、伝達関数についての周波数に対するゲインの関係であるゲインスペクトル分布を出力する信号処理工程と、
走査工程によって測定位置を変更して走査しながら、信号処理工程によって出力されるスペクトル分布を取得し、全周波数帯域にわたって、予め求められている母材の位相よりも位相が変化する測定位置の部位を熱影響部の領域として計測する内部計測工程と、
を含むことを特徴とする構造物内部状態計測方法。 - 接合部として溶融部とその周囲の熱影響部とを有する測定対象の構造物に超音波を印加供給する超音波供給工程と、
測定対象の構造物の内部を伝播する超音波振動を検出して超音波検出信号を出力する超音波検出工程と、
超音波検出信号を取得する位置を測定位置として、超音波供給部と超音波検出部とを同期させ、測定対象の構造物に対し測定位置を相対的に順次変更させながら走査する走査工程と、
超音波検出信号に基づく信号波形として、構造物に対し入力された入力超音波信号とその入力超音波信号に対応して出力された出力超音波信号について求められる伝達関数の関数波形を用い、伝達関数についての周波数に対するゲインの関係であるゲインスペクトル分布を出力する信号処理工程と、
走査工程によって測定位置を変更して走査しながら、信号処理工程によって出力されるゲインスペクトル分布を取得し、周波数に対しゲインが単調減少特性あるいは平坦特性を有する測定位置の部位を、熱影響部の領域として計測する内部計測工程と、
を含むことを特徴とする構造物内部状態計測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009208426A JP5104833B2 (ja) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009208426A JP5104833B2 (ja) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011058937A JP2011058937A (ja) | 2011-03-24 |
JP5104833B2 true JP5104833B2 (ja) | 2012-12-19 |
Family
ID=43946745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009208426A Expired - Fee Related JP5104833B2 (ja) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5104833B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5705770B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-04-22 | トヨタ自動車株式会社 | 超音波計測方法、及び超音波計測装置 |
CN103033566B (zh) * | 2012-12-31 | 2015-01-21 | 爱德森(厦门)电子有限公司 | 一种超声波探头扩散角自动测定装置 |
JP6030013B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2016-11-24 | 株式会社東芝 | 超音波検査装置、および超音波検査方法 |
US9350470B1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-05-24 | Keysight Technologies, Inc. | Phase slope reference adapted for use in wideband phase spectrum measurements |
JP2016205914A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 株式会社豊田自動織機 | スポット溶接部の検査方法およびその検査装置 |
JP2016205915A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 株式会社豊田自動織機 | スポット溶接部の検査方法 |
US10345267B2 (en) * | 2015-12-21 | 2019-07-09 | The Boeing Company | Composite inspection |
US10571390B2 (en) * | 2015-12-21 | 2020-02-25 | The Boeing Company | Composite inspection |
US10309893B2 (en) * | 2015-12-21 | 2019-06-04 | The Boeing Company | Composite inspection |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56164953A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Ultrasonic inspecting device for junction part |
JPS578445A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-16 | Hitachi Ltd | Method and device of non-destructive inspection by frequency spectral analysis |
JPS61176850A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-08 | Hashimoto Forming Co Ltd | スポツト溶接部の良否判定方法 |
JPS62175661A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-01 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波検査装置 |
JP2596090B2 (ja) * | 1988-09-22 | 1997-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | スポット溶接部の検査方法 |
JPH02102409A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-16 | Nkk Corp | 熱処理深さの測定方法 |
JPH03233352A (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-17 | Toyota Motor Corp | スポット溶接部の検査方法 |
JPH0458148A (ja) * | 1990-06-27 | 1992-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波探傷装置 |
JPH04265854A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-22 | Toyota Motor Corp | スポット溶接の検査装置 |
JPH05333003A (ja) * | 1992-06-02 | 1993-12-17 | Nkk Corp | 被検体の超音波減衰量測定方法及び装置 |
JPH06265529A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | スポット溶接部の評価方法及び装置 |
JPH08211029A (ja) * | 1995-02-07 | 1996-08-20 | Nkk Corp | 超音波探傷方法 |
JPH0979833A (ja) * | 1995-09-11 | 1997-03-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 薄板重ね継手ののど厚計測装置 |
JPH09243503A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Suzuki Motor Corp | 構造良否検査装置 |
JPH10239284A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 剥離検知方法及び装置 |
JP4086938B2 (ja) * | 1997-09-25 | 2008-05-14 | 株式会社東芝 | 超音波計測装置 |
JPH11326287A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-26 | Nippon Krautkraemer Ferusutaa Kk | 超音波探傷装置を用いた溶接部の溶融凝固部分の判定法 |
JP2000314730A (ja) * | 1999-05-06 | 2000-11-14 | Non-Destructive Inspection Co Ltd | 材料の振動疲労管理方法 |
JP2001311615A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Nkk Corp | 非接触超音波厚さ測定方法及び非接触超音波厚さ測定装置 |
JP4471714B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2010-06-02 | 新日本製鐵株式会社 | 結晶粒径分布測定方法および装置 |
JP4244334B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2009-03-25 | 有限会社超音波材料診断研究所 | 超音波材料評価装置 |
JP2006153710A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Daihen Corp | 溶接検査用プローブ及びそれを用いた溶接検査システム |
WO2007003058A1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | National Research Council Of Canada | Method and system for determining material properties using ultrasonic attenuation |
JP2007057485A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | 溶接部可視化装置及び溶接部可視化方法 |
JP4690167B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2011-06-01 | 中央精機株式会社 | 溶接部溶け込み深さ探査方法及び溶接部溶け込み深さ探査装置 |
JP5261949B2 (ja) * | 2007-03-08 | 2013-08-14 | マツダ株式会社 | スポット溶接部の超音波検査方法及びスポット溶接部の超音波検査装置 |
JP2009092601A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Kumamoto Univ | 非破壊検査方法 |
-
2009
- 2009-09-09 JP JP2009208426A patent/JP5104833B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011058937A (ja) | 2011-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5104833B2 (ja) | 構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 | |
KR101134431B1 (ko) | 초음파 탐상 장치 및 방법 | |
JP4783263B2 (ja) | 超音波多重エコー計測装置 | |
EP2316018B1 (en) | Nondestructive testing apparatus and method | |
JP5607454B2 (ja) | パターンマッチングを用いて溶接構造内の欠陥を検出するための方法及びシステム | |
US10761066B2 (en) | Micro-resolution ultrasonic nondestructive imaging method | |
JP5607436B2 (ja) | 溶接構造体における欠陥を検出する方法およびシステム | |
CN110779990A (zh) | 一种材料内部多缺陷的激光超声三维定位定量检测方法 | |
JP4888484B2 (ja) | 金属材料の組織材質計測装置 | |
JPH11101632A (ja) | 超音波計測装置 | |
JP2016090272A (ja) | 超音波探傷検査方法及び超音波探傷検査装置 | |
JP2007003197A (ja) | 超音波材料診断方法及び装置 | |
JP3704843B2 (ja) | 非接触非破壊の材料評価方法とその装置及び弾性波励起方法と弾性波励起装置 | |
CN109781241B (zh) | 一种基于光声效应测量超声场分布的装置及方法 | |
RU2337353C1 (ru) | Способ неконтактной ультразвуковой диагностики сварных соединений | |
JP2003185639A (ja) | レーザ超音波検査装置 | |
US5796004A (en) | Method and apparatus for exciting bulk acoustic wave | |
JP2002214204A (ja) | 超音波探傷装置およびその方法 | |
JP2007071755A (ja) | 超音波探傷装置および超音波探傷方法 | |
JP2010223653A (ja) | 構造物の内部状態を測定する測定装置及び測定方法 | |
JP4027261B2 (ja) | 多重ビームの照射によるレーザ超音波発生装置 | |
JP4761147B2 (ja) | 超音波探傷方法及び装置 | |
JP4202881B2 (ja) | レーザ超音波探傷装置およびレーザ超音波探傷方法 | |
KR100951233B1 (ko) | 결정립 형상비 측정장치 및 방법 | |
JP7247077B2 (ja) | 受信用レーザ光受信装置、レーザ超音波計測装置およびレーザ超音波計測方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120703 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120807 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120904 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120917 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |