JPH0213266B2 - - Google Patents
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- JPH0213266B2 JPH0213266B2 JP56001623A JP162381A JPH0213266B2 JP H0213266 B2 JPH0213266 B2 JP H0213266B2 JP 56001623 A JP56001623 A JP 56001623A JP 162381 A JP162381 A JP 162381A JP H0213266 B2 JPH0213266 B2 JP H0213266B2
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- JP
- Japan
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- welding
- arc
- defect
- detection sensor
- gate
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- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 34
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、アコーステイツク・エミツシヨン
（以下、Ａ・Ｅと略称する）を利用した溶接欠陥
検知法に関するものである。
（以下、Ａ・Ｅと略称する）を利用した溶接欠陥
検知法に関するものである。
溶接時、溶融金属が高温状態にあるときに生ず
る欠陥の検知手段として、最近、Ａ・Ｅを利用し
た検知法が行なわれている。この検知法は、第１
図および第２図に概略説明図で示されている如
く、開先１に沿つて矢印の方向に進行し、開先１
を溶接するトーチ２に対し、一定の相対位置を保
つて追随する複数個の音響検知センサー（以下セ
ンサーという）３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ等
により、溶接部４の欠陥部から発生する音響信号
を捉え、これを解析して、欠陥部の検知を行なう
ものである。
る欠陥の検知手段として、最近、Ａ・Ｅを利用し
た検知法が行なわれている。この検知法は、第１
図および第２図に概略説明図で示されている如
く、開先１に沿つて矢印の方向に進行し、開先１
を溶接するトーチ２に対し、一定の相対位置を保
つて追随する複数個の音響検知センサー（以下セ
ンサーという）３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ等
により、溶接部４の欠陥部から発生する音響信号
を捉え、これを解析して、欠陥部の検知を行なう
ものである。
第３図は、このような検知法により検出された
波形の一例を示すもので、同図イは正常溶接の場
合であり、溶接機二次側電圧または電流の周期と
同じ周期でアークノイズａが発生している。同図
ロは欠陥発生の場合は、前記の周期的に発生する
アークノイズａとは別に、欠陥部により起る欠陥
波ｂが発生している。
波形の一例を示すもので、同図イは正常溶接の場
合であり、溶接機二次側電圧または電流の周期と
同じ周期でアークノイズａが発生している。同図
ロは欠陥発生の場合は、前記の周期的に発生する
アークノイズａとは別に、欠陥部により起る欠陥
波ｂが発生している。
Ａ・Ｅを利用した溶接欠陥検知法は、上記した
欠陥波ｂを適確に把握し、これによつて溶接欠陥
の発生，その発生位置，欠陥の種類等の検知を行
なうものである。この場合問題となるのは、前記
二次側電圧または電流の周期と同じ周期でアーク
ノイズ波ａが発生することであり、このアークノ
イズ波ａと欠陥波ｂとを分離することができない
と、欠陥波ｂを確実に把握することができない。
欠陥波ｂを適確に把握し、これによつて溶接欠陥
の発生，その発生位置，欠陥の種類等の検知を行
なうものである。この場合問題となるのは、前記
二次側電圧または電流の周期と同じ周期でアーク
ノイズ波ａが発生することであり、このアークノ
イズ波ａと欠陥波ｂとを分離することができない
と、欠陥波ｂを確実に把握することができない。
上記アークノイズ波の処理に当つては、従来か
ら種々の方法が研究されてはいるが、未だ満足す
べき方法は開発されていない。
ら種々の方法が研究されてはいるが、未だ満足す
べき方法は開発されていない。
この発明は、上述の見地から、アークノイズ波
の処理を適確に行ない、これによつて高い精度で
溶接欠陥の検知を行なうことができるＡ・Ｅを利
用した溶接欠陥検知法を提供するもので、アーク
溶接機の二次側電圧または電流が設定値に達した
時点から一定の時間内は音響検知センサーが捉え
た入力をカツトすることにより溶接欠陥部の信号
のみを取出し、かくして、溶接欠陥部を確実に検
出し、次いで、予め定めた間隔で周期的に前記ゲ
ートによるカツトを解除することにより、その解
除された間、前記音響検知センサーから入力され
るアーク溶接機の二次側電圧または電流の周期と
同じ周期で発生するアークノイズをも検出し、か
くして、アークの位置およびアークの状態を検出
することに特徴を有する。
の処理を適確に行ない、これによつて高い精度で
溶接欠陥の検知を行なうことができるＡ・Ｅを利
用した溶接欠陥検知法を提供するもので、アーク
溶接機の二次側電圧または電流が設定値に達した
時点から一定の時間内は音響検知センサーが捉え
た入力をカツトすることにより溶接欠陥部の信号
のみを取出し、かくして、溶接欠陥部を確実に検
出し、次いで、予め定めた間隔で周期的に前記ゲ
ートによるカツトを解除することにより、その解
除された間、前記音響検知センサーから入力され
るアーク溶接機の二次側電圧または電流の周期と
同じ周期で発生するアークノイズをも検出し、か
くして、アークの位置およびアークの状態を検出
することに特徴を有する。
第４図はこの発明の原理を示す波形で、溶接機
二次側電圧または電流が設定値に達した後、前記
二次側電圧または電流周期の半周期＋αの時間、
音響検知センサーからの入力をゲートｃでカツト
することにより、一定レベルｄ以上で入つてきた
信号のみを欠陥波ｂとして捉え、この欠陥波ｂを
欠陥検知機構で処理し、溶接欠陥を検知するもの
である。
二次側電圧または電流が設定値に達した後、前記
二次側電圧または電流周期の半周期＋αの時間、
音響検知センサーからの入力をゲートｃでカツト
することにより、一定レベルｄ以上で入つてきた
信号のみを欠陥波ｂとして捉え、この欠陥波ｂを
欠陥検知機構で処理し、溶接欠陥を検知するもの
である。
上述したゲートｃによるセンサーからの入力カ
ツト時間のαは、 シーム方向センサー間隔／音速＜α＜二次側電圧 または電流周期の半周期 であればよいが、約１mmsec程度にするのが現実
的である。その理由は、センサー間の間隔が通常
３ｍであり、これに相当する波の伝播速度が約１
mmsecであるからである。
ツト時間のαは、 シーム方向センサー間隔／音速＜α＜二次側電圧 または電流周期の半周期 であればよいが、約１mmsec程度にするのが現実
的である。その理由は、センサー間の間隔が通常
３ｍであり、これに相当する波の伝播速度が約１
mmsecであるからである。
次に、二次側電圧または電流周期の半周期＋α
の時間かけられた上述したゲートｃを、予め定め
た間隔で周期的に解除する。この結果、ゲートｃ
が解除されている間、二次側電圧または電流周期
と同じ周期で発生する、音響検知センサーで捉え
られたアークノイズ波ａが入力され、このように
入力されるアークノイズ波ａにより、トーチ位置
の標定が可能になる。なお、ゲートｃを解除する
間隔は、前述した溶接欠陥波bbの検出が妨げら
れない範囲内で任意に定めることができる。
の時間かけられた上述したゲートｃを、予め定め
た間隔で周期的に解除する。この結果、ゲートｃ
が解除されている間、二次側電圧または電流周期
と同じ周期で発生する、音響検知センサーで捉え
られたアークノイズ波ａが入力され、このように
入力されるアークノイズ波ａにより、トーチ位置
の標定が可能になる。なお、ゲートｃを解除する
間隔は、前述した溶接欠陥波bbの検出が妨げら
れない範囲内で任意に定めることができる。
また、一定頻度でゲートが開くことを一つの信
号として使用することによつて、このとき入力を
許されたアークノイズは欠陥波との分離が可能と
なり、アークノイズの波形解析を行なうことがで
き、アークの刻々の状態を知ることもできる。従
つて、溶接の制御にも利用可能となり、またトー
チ位置の標定結果は、欠陥位置と区別することが
可能となる。このようにしてトーチ位置の検出が
できると、トーチを囲む必要チヤンネルのみを働
かせるソフトウエアを用いることにより、スラグ
の割れ、機械によるスラグの強制的剥離等で生ず
る雑音からの保護も可能となる。
号として使用することによつて、このとき入力を
許されたアークノイズは欠陥波との分離が可能と
なり、アークノイズの波形解析を行なうことがで
き、アークの刻々の状態を知ることもできる。従
つて、溶接の制御にも利用可能となり、またトー
チ位置の標定結果は、欠陥位置と区別することが
可能となる。このようにしてトーチ位置の検出が
できると、トーチを囲む必要チヤンネルのみを働
かせるソフトウエアを用いることにより、スラグ
の割れ、機械によるスラグの強制的剥離等で生ず
る雑音からの保護も可能となる。
次にこの発明を実施例により図面と共に説明す
る。
る。
第５図には、上記原理を具体的に実施例するた
めの欠陥検知機構の一例が、ブロツク図により示
されている。図面において、３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄはセンサー、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは前記
センサーで捉えた微弱な信号を増幅するためのプ
リアンプ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは必要としな
い信号を除去し、必要とする信号を選別するため
のフイルター、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは最終的
な増幅を行なうメインアンプである。
めの欠陥検知機構の一例が、ブロツク図により示
されている。図面において、３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄはセンサー、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは前記
センサーで捉えた微弱な信号を増幅するためのプ
リアンプ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは必要としな
い信号を除去し、必要とする信号を選別するため
のフイルター、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは最終的
な増幅を行なうメインアンプである。
８は弁別器、９はゲート発生回路であり、弁別
器８は溶接機二次側電圧または電流を受け、前記
電圧または電流が設定値に達したことを弁別した
ときに、ゲート発生回路９を作動させる。ゲート
発生回路９は、前記弁別器８からの信号を受け、
溶接機二次側電圧または電流周期の半周期＋α時
間の入力禁止ゲートを発生させる回路で、かつあ
らかじめ設定された一定レートで、このゲートを
解除し、その信号を比較器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄに送り、かつ、一定レートでのゲート
解除開始，終了時の信号を、インターフエース１
２を介して中央処理装置１３に送る。
器８は溶接機二次側電圧または電流を受け、前記
電圧または電流が設定値に達したことを弁別した
ときに、ゲート発生回路９を作動させる。ゲート
発生回路９は、前記弁別器８からの信号を受け、
溶接機二次側電圧または電流周期の半周期＋α時
間の入力禁止ゲートを発生させる回路で、かつあ
らかじめ設定された一定レートで、このゲートを
解除し、その信号を比較器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄに送り、かつ、一定レートでのゲート
解除開始，終了時の信号を、インターフエース１
２を介して中央処理装置１３に送る。
比較器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、メ
インアンプ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの出力を受
け、基準値以上のメインアンプ出力のみを、信号
処理器１１に送る選択機能を有するほか、ゲート
発生回路９からのデータ取込み禁止ゲート信号を
受け、このデータ取込み禁止時間中、前記基準値
をメインアンプ出力の上限レベル以上に上げ、こ
れによつてその間のデータ取込みを禁止する機能
も合わせ持つている。
インアンプ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの出力を受
け、基準値以上のメインアンプ出力のみを、信号
処理器１１に送る選択機能を有するほか、ゲート
発生回路９からのデータ取込み禁止ゲート信号を
受け、このデータ取込み禁止時間中、前記基準値
をメインアンプ出力の上限レベル以上に上げ、こ
れによつてその間のデータ取込みを禁止する機能
も合わせ持つている。
１１は信号処理器、１２はインターフエース、
１３は中央処理装置で、信号処理器１１は、メイ
ンアンプ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，および、比較
器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄで増幅および
選択されたＡ・Ｅ波の持つ情報即ち尖頭値、エネ
ルギー等を測定し、またＡ・Ｅ波の到着時間差を
測定して、これらをAD変換し、中央処理装置１
３に入力できる形にする。このようにして処理さ
れた信号は、インターフエース１２を介して、中
央処理装置１３に入力される。
１３は中央処理装置で、信号処理器１１は、メイ
ンアンプ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，および、比較
器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄで増幅および
選択されたＡ・Ｅ波の持つ情報即ち尖頭値、エネ
ルギー等を測定し、またＡ・Ｅ波の到着時間差を
測定して、これらをAD変換し、中央処理装置１
３に入力できる形にする。このようにして処理さ
れた信号は、インターフエース１２を介して、中
央処理装置１３に入力される。
中央処理装置１３は、欠陥部の位置標定、エネ
ルギー解析、波高分析、発生頻度の計数等を行な
う機能を有している。従つて、中央処理装置１３
は、ゲート発生回路９からの信号がないときは、
上記入力信号を欠陥信号とみなし、あらかじめ入
力されているプログラムにより処理し、欠陥部の
位置標定、エネルギー解析、波高分析、発生頻度
の計数等を行なう。
ルギー解析、波高分析、発生頻度の計数等を行な
う機能を有している。従つて、中央処理装置１３
は、ゲート発生回路９からの信号がないときは、
上記入力信号を欠陥信号とみなし、あらかじめ入
力されているプログラムにより処理し、欠陥部の
位置標定、エネルギー解析、波高分析、発生頻度
の計数等を行なう。
また、ゲート発生回路９からの信号があつた場
合は、上記入力信号をアークノイズとみなし、ま
た位置標定結果をトーチの位置と判断して表示部
に区別して表示すると共に、トーチを囲む必要チ
ヤンネルのみを働かせる。更に、エネルギー解
析，波高分析等も欠陥波と区別して行なう。
合は、上記入力信号をアークノイズとみなし、ま
た位置標定結果をトーチの位置と判断して表示部
に区別して表示すると共に、トーチを囲む必要チ
ヤンネルのみを働かせる。更に、エネルギー解
析，波高分析等も欠陥波と区別して行なう。
これらの処理結果は、インターフエース１２を
介して、テレタイプライター１４、デイスプレイ
１６等に表示される。なお、中央処理装置１３に
対するプログラム入力あるいはマイナーチエンジ
は、テレタイプライター１４に付属する紙テープ
リーダー１５等により行なうことができる。
介して、テレタイプライター１４、デイスプレイ
１６等に表示される。なお、中央処理装置１３に
対するプログラム入力あるいはマイナーチエンジ
は、テレタイプライター１４に付属する紙テープ
リーダー１５等により行なうことができる。
以上説明したように、この発明方法によれば、
周期的に発生するアークノイズは適確にカツトさ
れるから、欠陥波のみを適確に把握することがで
き、溶接部の欠陥検知が確実に行なわれる上、ト
ーチ位置の標定やアークの状態も知ることができ
る等、優れた効果がもたらされる。
周期的に発生するアークノイズは適確にカツトさ
れるから、欠陥波のみを適確に把握することがで
き、溶接部の欠陥検知が確実に行なわれる上、ト
ーチ位置の標定やアークの状態も知ることができ
る等、優れた効果がもたらされる。
第１図および第２図はＡ・Ｅを利用した溶接欠
陥検知法の概略説明図、第３図イ，ロは検出波形
の一例を示す図、第４図はこの発明の原理を示す
波形図、第５図はこの発明方法による欠陥検知機
構の一例を示すブロツク図である。図面におい
て、 １…開先、２…トーチ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ，３ｅ，３ｆ…センサー、４…溶接部、５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄ…プリアンプ、６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ…フイルター、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ
…メインアンプ、８…弁別器、９…ゲート発生回
路、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…比較器、
１１…信号処理器、１２…インターフエース、１
３…中央処理装置、１４…テレタイプライター、
１５…紙テープリーダー、１６…デイスプレイ。
陥検知法の概略説明図、第３図イ，ロは検出波形
の一例を示す図、第４図はこの発明の原理を示す
波形図、第５図はこの発明方法による欠陥検知機
構の一例を示すブロツク図である。図面におい
て、 １…開先、２…トーチ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ，３ｅ，３ｆ…センサー、４…溶接部、５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄ…プリアンプ、６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ…フイルター、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ
…メインアンプ、８…弁別器、９…ゲート発生回
路、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…比較器、
１１…信号処理器、１２…インターフエース、１
３…中央処理装置、１４…テレタイプライター、
１５…紙テープリーダー、１６…デイスプレイ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶接のために母材の端縁に形成された開先に
沿つて進行するアーク溶接機の溶接トーチに対
し、一定の位置に音響検知センサーを配置し、溶
接部の欠陥を前記音響検知センサーにより検知す
るアコーステイツク・エミツシヨンを利用した溶
接欠陥検知法において、 アーク溶接機の二次側電圧または電流が設定値
に達した時点から一定の時間内は、前記音響検知
センサーからの入力を禁止するゲートによつて、
前記音響検知センサーが捉えた入力をカツトする
ことにより溶接欠陥部の信号のみを取出し、かく
して、溶接欠陥部を確実に検出し、次いで、予め
定めた間隔で周期的に前記ゲートによるカツトを
解除することにより、その解除された間、前記音
響検知センサーから入力される、アーク溶接機の
二次側電圧または電流の周期と同じ周期で発生す
るアークノイズをも検出し、かくして、アークの
位置およびアークの状態を検出することを特徴と
する溶接欠陥検知法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56001623A JPS57116250A (en) | 1981-01-10 | 1981-01-10 | Detecting method for weld defect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56001623A JPS57116250A (en) | 1981-01-10 | 1981-01-10 | Detecting method for weld defect |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57116250A JPS57116250A (en) | 1982-07-20 |
| JPH0213266B2 true JPH0213266B2 (ja) | 1990-04-03 |
Family
ID=11506651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56001623A Granted JPS57116250A (en) | 1981-01-10 | 1981-01-10 | Detecting method for weld defect |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57116250A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225690A (en) * | 1975-08-18 | 1977-02-25 | Western Electric Co | Method and device for nonndestructively measuring real time of welding |
-
1981
- 1981-01-10 JP JP56001623A patent/JPS57116250A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225690A (en) * | 1975-08-18 | 1977-02-25 | Western Electric Co | Method and device for nonndestructively measuring real time of welding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57116250A (en) | 1982-07-20 |
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