JPH03120458A

JPH03120458A - 欠陥検出方法及び装置

Info

Publication number: JPH03120458A
Application number: JP1259183A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Tsuboi; 坪井　淨
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1991-05-22
Also published as: JPH0549933B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

この発明は、被測定物に生じる亀裂、空洞及び凹みの等
の欠陥の検出方法及び装置に関する。

【従来の技術】

例えば自動車のエンジンのピストン機構に用いられるシ
リンダ部品やピストン部品は、亀裂、空洞、凹みなどの
欠陥があると、ピストン機構の不良を招く。そこで、こ
れら亀裂、空洞、凹み等の欠陥を有する部品は、エンジ
ン組み立て前に、部品の製造ラインにおいて、検出でき
ることが好ましい。ところで、この種の欠陥の検出方法としては、従来、超
音波の反射による方法、ＡＥ（アコースティックエミシ
ョン）による亀裂発生時の音による検出方法、ＣＣＤカ
メラによる観測法、Ｘ線写真法、カラーチエツク法、渦
電流法など知られている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の従来の各方法は、それぞれ、以下
のような取扱上の問題があった。すなわち、例えば超音波探傷法は、被測定物に接触させ
て欠陥を検出する方法であり、超音波の直進性からセン
サを当てた部分しか測定できず、センサ接続面における
不整合による反射や、わずかな角度差で見える波形が異
なり、判別が容易でない。また、ＡＥ法の場合は、超音波探傷法と同じように接触
法であると共に、進行性の亀裂でないと測定できない。逆に進行性のあるものでは亀裂を拡大しながら測定する
ことになる。また、ＣＣＤカメラによる観測法では、亀裂や凹みなど
の欠陥以外のじみや模様があっでも、判定を乱す欠点が
あり、また、鋳造物等において「す」と呼ばれる空洞は
判定できない。また、Ｘ線写真法は、直接、目視できるので有効だが、
Ｘ線量の調整が厄介で観測できなかったりすると共に、
被ｎ１定物の全数検査ができず、製造ライン上での検査
に向かない。さらに、渦電流法では、被測定物を高速で回転サセる必
要がある。また、感度を上げるためにセンサを被測定物
に近づけ、−様に移動させる必要があるが、被測定物に
凹凸がある場合は測定が非常に困難である。この発明は、以上の点に鑑み、非接触で被測定物の欠陥
の検出ができ、取り扱いが容易な検出方法及び装置を提
供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

この発明は、被測定物に振動を加えて、その振動をピッ
クアップし、このピックアップした振動から上記被測定
物の固有振動の持つスペクトルが２つに別れることを検
出することにより上記被測定物に欠陥があることを検出
する欠陥検出方法である。また、上記被測定物の固有振動が持つ奇数次スペクトル
が２つに別れることを検出することにより、上記被ｎ１
定物に厚み方向に貫通する亀裂が存在することを検出す
る欠陥検出方法である。また、上記被測定物の固有振動が持つ偶数次スペクトル
が２つに別れることを検出することにより、上記被測定
物に空洞や凹部等の厚み方向に貫通していない欠陥が存
在することを検出する欠陥検出方法である。また、上記被測定物の固有振動が持つスペクトルの尖鋭
度の大小により、上記被測定物の欠陥の有無を判定する
ようにする欠陥検出方法である。また、この発明は、ピックアップした上記被測定物の固
有振動を時系列変換し、その時系列変換波形のエンベロ
ープに基づいて欠陥を検出するようにした欠陥検出方法
である。この発明による欠陥検出装置は、被測定物を加振する加振手段と、上記被測定物の振動をビツクア・ツブし、電気信号に変
換するピックアップ手段と、このピックアップ手段からの電気信号を受け、上記被測
定物の固有振動をスペクトル分析し、被測定物の基本固
有スペクトルの他の欠陥によるスペクトルが存在するか
否かにより上記欠陥の有無を判定する演算処理・判定手
段とからなる。また、この発明の欠陥検出装置は、被測定物を加振する加振手段と、上記被測定物の振動をピ・ツクアップし、電気信号に変
換するピックアップ手段と、このピックアップ手段からの電気信号を受け、上記被測
定物の固有振動を時系列変換した信号のエンベロープを
求め、このエンベロープ波形から上記欠陥の有無を判定
する演算処理・判定手段とからなる。

【作用】

加振された被測定物の振動は、非接触でビ、ツクアップ
可能である。そして、そのピックアップされた振動をス
ペクトル分析し、あるいは時系列分析する。すると、欠
陥が無い場合と、欠陥が存在する場合とで、異なる分析
結果が得られるので、欠陥の有無の検出ができる。しか
も、亀裂等の貫通欠陥と、凹み等の非貫通欠陥とでは振
動が異なることから両者の区別を行なうことが可能にな
る。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図を参照しながら説明する
。先ず、この発明による欠陥検出方法及び装置における原
理について考察する。この発明方法及び装置は、以下に
説明するような、発明者の研究の結果、誕生したもので
ある。今、例えば被測定物として鋳造物からなる中空円筒状シ
リンダ部品を考える。そして、このシリンダ部品に衝撃
を与える等して振動を加え、この振動を変位形や指向性
の鋭い振動検出センサでピックアップする。すると、亀
裂や空洞や凹み等の欠陥のない中空円筒の場合には、そ
の固有振動をスペクトル分析すると、第１図へ監；示す
ように、第１次、第２次・・・・・・と、それぞれ各次
数において１つのピークを持つスペクトラムが得られる
。このスペクトルにおいてピークの立つ周波数は、被測
定物の形状、材質、大きさにより定まっている。これに対し、被測定物の円筒の壁面を貫通する亀裂（以
下クラックという）がある場合には、１次、３次等の奇
数次のスペクトラムに注目したとき、スペクトルのピー
クは２つに別れて観測することができる。これは、第２
図に示すように、クラック１の存在によりこのクラック
１の部分をシリンダ２の円筒側面を伝播する振動波が通
過できずに、図中、点線３で示すように迂回することに
より振動の伝播経路が長くなり、その分だけシリンダ部
品の基本固有振動スペクトルより低い周波数側に、クラ
ックによる振動のスペクトルが生じるためである。すなわち、クラックのみがシリンダ部品に存在している
場合には第１図Ｂに示すように、基本固有振動スペクト
ルの第１次スペクトルのピーク１１の下側にクラックに
よる振動のスペクトルのピーク１２が分かれて現われる
。両者のスペクトルのエネルギーの和は、第１図Ａのク
ラックの無い場合の１次スペクトルのエネルギーに等し
い。２次スペクトルは、ピークは１つのままである。この場合、クラックの大きさ（長さ）は１、スペクトル
のピーク１１と１２との周波数差ｆＫに比例する。ここ
で、クラックの大きさとは、クラ、ツク部分の容積を指
すが、被測定物が円筒の場合、厚みは一定であり、また
、亀裂の幅はほとんど無視できるほどに小さいので、ク
ラックの長さを現すことになる。この例のシリンダ部品
の場合、周波数差ｆＫの５Ｈｚは、長さ４Ｉｌ１１１の
クラックの存在を示していることが確かめられた。なお、クラックが微小な場合には、これら奇数次のスペ
クトルのＱ値（−（ｆ、−ｆ２　）／ｆｏ。第３図参照）が大きくなって、幅が広がる。これは、基
本固有振動スペクトルと、クラックによる振動のスペク
トルとが、演算装置の周波数分解能のために、分離せず
に結合したものとして観察されるためであると考えられ
る。したがって、奇数次例えば１次のスペクトルのＱ値の大
小を検出することにより、クラックの有無を判定するこ
とができる。次ぎに、被測定物のシリンダ部品に鋳巣や凹み等、壁面
は貫通していない非貫通欠陥があった場合には、貫通欠
陥であるクラックが他に存在しなければ、第１図Ｃに示
すように１次又は３次スペクトル等、奇数時スペクトル
は２つに分かれることはなく、奇数次のみのスペクトル
を注目しただけでは、鋳巣等の非貫通欠陥は検出できな
い。これは１次スペクトルとして現れる振動は円周に沿
っての振動で、凹みなどのように円筒壁を貫通していな
いものでは、迂回路を必要とせず、２つのピークに分か
れることがないからである。しかし、偶数次、例えば２次のスペクトルに注目すれば
、凹み等の部分は厚み方向にみたとき、やはり迂回する
経路を考えることができるので、スペクトルが２つに分
かれることを観察できる。すなわち、第１図Ｃは被ｎ１定物に空洞や凹み等の非貫
通欠陥のみが存在する場合で、２次のスペクトルが基本
固有振動スペクトルのピーク１３と非貫通欠陥による振
動のスペクトルのピーク１４との２つにピークが分かれ
る。この場合も同様に両者のエネルギー（振幅）の和は
、非貫通欠陥が無い場合のそれに等しく、また、非貫通
欠陥による振動のスペクトルは上述と同様の理由から２
次の基本固有振動スペクトルよりも周波数的に低いほう
に現われる。この場合も、両スペクトルのピーク１３と１４との周波
数差ｆ、が非貫通欠陥の大きさに比例している。鋳巣や凹み等の非貫通欠陥が微小な場合には、クラック
の場合と同様に、非貫通欠陥による振動のスペクトルは
２次の基本固有振動スペクトル中に隠れてしまうが、そ
のＱ値が大きくなることから、Ｑ値の大小を判定するこ
とにより、微小鋳巣や凹みを検出することができる。次ぎに、クラック等貫通欠陥と、鋳巣や凹み等非貫通欠
陥が同時に存在している場合には（亀裂に続いて凹みが
あることは多々ある）、第１図りに示すように基本固有
振動の１次スペクトルと２次スペクトルについてみると
、共にピークを２つ持つスペクトルとなる。１次スペク
トルについて、ピーク１５は基本固有振動のスペクトル
であり、その下側にあるピーク１６はクラック等の貫通
欠陥による振動のスペクトルである。また、２次スペク
トルについて、ピーク１７は基本固有振動のスペクトル
であり、その下側にあるピーク１８は凹み等の非貫通欠
陥による振動のスペクトルである。ただし、この場合の
非貫通欠陥の大きさは、非貫通欠陥によるスペクトル中
には貫通欠陥であるクラックの存在の影響があるので、
２次スペクトルについての上記２つのピーク位置の周波
数差ｆＨから、１次スペクトルについての２つのピーク
位置の周波数差ｆＫを減算したものとなる。ところで、ここで問題にする振動は、その被測定物の形
状が持つ固有振動である。しかし、被測定物を強制的に
振動させた場合、その強制振動や、地展波と同様に初期
的に縦波が生じ、これが固有振動と混在することになる
。かなり大きなりラックや凹みであるならば、これらの
固有振動以外が混在していても上記方法によって欠陥を
検出することができる場合もある。しかし、通常はこれ
ら固有振動以外をできるだけ除去しなければ、欠陥の検
出が困難である。そこで、この発明では次のようにしてこれを解決してい
る。すなわち、被測定物を加振する場合、正弦波法とインパ
ルス衝撃法とがあるが、正弦波法の場合には、一定条件
で被測定物を加振しておき、ある瞬間で、これを停止す
る。そして、その停止時がら少し時間経過した時点から
振動の測定を開始する。インパルス衝撃法の場合には、衝撃を与える等して加振
した直後から少し時間を経過した時点がら測定を開始す
る。この場合の加振停止時、あるいは衝撃時から測定を開始
するまでの時間は、次のようにして定めることができる
。すなわち、被測定物中を伝わる音波の速度Ｃが、その
ヤング率Ｅ（弾性係数）とその物体の密度によって異な
り、の関係があることから求める。例えば、インパルス衝撃法による場合、円筒状鋳鉄のシ
リンダが被測定物であるとすると、縦波の速度は４５６
０ｍ／５Ｓｔｆｉｔ波はその１／１．８で、約２７８０
ｍ／ｓとなり、衝撃直後からピックアップした振動の時
系列波形は第４図Ａのようになる。この波形では、早い
縦波のみの部分が約２６μｓｅｃ続いた後、横波が検出
される。そして、横波の振動のピーク値を過ぎて指数関
数的に振動は減衰し、徐々に振動は停止する。この第４図Ａの波形からもわかるように、加振後の振動
は地震波の場合と同じであるので、上記のように速度の
速い縦波や遅い波が混在しており、また、振動に強制振
動が残り、被測定物の形状に特有の固有振動波形になっ
ていない。この形状に特有の固有振動波は、例えばコマ
の「さいさ運動」のように、停止する少し前に、観測さ
れるものであると考えられる。そこで、この場合、横波
のピーク値を過ぎて減衰を始めた時点から後の振動を抽
出する。このため、第４図Ｂのような矩形波のウィンド
ーＷＩを設定し、このウィンドーＷ１によって、この例
では振動波を抽出する。この例では、衝撃直後から２０５ｓｅｃ経過した時点か
らウィンドーＷ、を立ち上げ、２００　ｍ５ｅｃのウィ
ンドー幅設定する。このように、被測定物の形状に特有の固有振動波形部分
を抽出したとしても、微小なりラックや凹みや鋳巣は、
その基本固有振動のスペクトルに隠れてしまいやすく、
Ｑ値で検出するしかなくなる。そこで、できるだけ基本固有振動のスペクトル波形の「
裾野」の広がりを小さく、クラックや鋳巣の判定をしや
すくすることが考えられる。そのためには、第３図に示
すようなスペクトル波形を同図で波線１９に示すように
、ピークの５０％のところから（Ｑ値は変わらない）急
激に減衰させるような補正をかけてやればよい。このよ
うにすれば、スペクトル波形の「裾野」は狭くなり、微
小なりラックや凹みであっても、その微小な欠陥をスペ
クトルのＱ値でなく、基本固有振動スペクトルと、欠陥
による振動のスペクトルとを分離して検出することが可
能なものが多くなる。以上のようにスペクトルを強調するためには、ピックア
ップした振動波形に、次式からなる波形の強調用ウィン
ドーＷ２を更にかければよい。Ｖ”ａｅ０８２　（ｘωｔ）＋　ｂ　ｅｏｓ　２（ｘ　ωｔ　＋　ｒ　）　＋−−・
＋ｋａｏｓ　”　　（Ｘ（ＩＪ　ｔ　＋ｎ　ｒ）　＋に
こで、τは時間遅れを示し、例えばλ／４（λは波長）
とされる。また、この例の場合、ａ−ｂ−・・・−に−
とされる。この強調用ウィンドーＷ２は第４図Ｃに示す
ような波形となる。第５図Ａは、ピックアップした被測定物の振動に対し、
前述の固有振動抽出用ウィンドーＷｌ及び強調用ウィン
ドーＷ２をかける前の振動全体部分のスペクトルを示す
。また、同図Ｂは、固有振動抽出用ウィンドーＷ、によ
って上記被測定物の振動の衝撃直後から２０ａｓｅｃ経
過した後から抽出した振動波形のスペクトルを示し、基
本固有振動スペクトルと欠陥による振動のスペクトルと
の分離を観測できる。さらに、同図Ｃは、前述した強調
用ウィンドーＷ２をかけた後のスペクトル波形であり、
基本固有振動スペクトルと、クラック又は凹み等の欠陥
の振動スペクトルとがより明確に分離されることがわか
る。以上はζ振動をスペクトル分析した場合であるが、上□
記のようなウィンドーＷ、、Ｗ２をピックアップした振
動にかけて、さらに時系列波形に変換したときのエンベ
ロープから、クラックや凹み、空洞等の欠陥の有無を検
出することもできる。すなわち、欠陥が存在しないときは、前記２０１ｇ（Ｉ
Ｏ経過後の振動波（第６図参照）に対しウインドーＷ、
、Ｗ２をかけて時系列波形に変換すると、山が１つのエ
ンベロープとなる。これに対し、クラックや凹み、空洞があると、第７図及
び第８図に示すように、山が複数側視われる波形となる
。すなわち、第７図は、第１次スペクトルについての時
系列波形、第８図は、第２次スペクトルについての時系
列波形である。この場合、エンベロープに現われる山の数は、欠陥の大
きさ（長さ）に比例している。第９図は、以上説明した欠陥の検出装置の一実施例で、
これは製造ラインを流れてくる円筒状シリンダ部品を自
動的に全数検査して、且つ、自動的に良品と不良品とを
選別するようにした装置の場合の例である。被測定物２１としてのシリンダ部品は、例えばマイクロ
コンピュータを有する制御装置２２によって制御される
搬送装置２３によって、ライン上を搬送され、測定用ス
テージ２４上に搬入されて載置される。・測定用ステージ２４は、例えば硬質ゴム等により構成
される。そして、この測定用ステージ２４に被測定物２
１が載置されたことが、例えば測定用ステージ２４に設
けられたセンサによって検出されると、制御装置２２は
、加振装置２５を駆動し、被測定物２１を加振する。こ
の例では、加振装置２５は、例えば振り千秋におもり等
の衝撃物を被測定物２１の、例えば重心位置よりずれた
位置を衝撃する。おもりの駆動機構は、衝撃後、おもり
が被測定物から即座に離れるようにカム機構等により構
成される。加振された被測定物２１の振動は、無接触で出力振動受
信装置２６のセンサ２７で検出され、電気信号に変換さ
れ、シグナルコンディショナー２８にて所定の信号処理
がなされる。センサ２７は、振動を検出できるものであ
れば、どのようなものでも使用でき、変位計等を用いる
こともできる。もっとも、周囲からの雑音振動をできるだけ拾わないよ
うにするために、被測定物の方向に鋭い指向性を有する
ものが好ましい。シグナルコンディショナー２８では、
電気信号が増幅され、また、不要高低域成分の除去（ト
レンドの除去）などが行われる。この例の鋳鉄のシリン
ダ部品の場合、固有振動のうち基本固有振動の１次スペ
クトルは例えば１．５ｋＨｚに現われ、２次スペクトル
はその約２．８倍の約４ｋＨｚに現われるからである。出力振動受信装置２６からの電気信号は、伝送路２９を
介して演算処理・判定装置３０に供給される。この演算
処理・判定装置３０は、例えばマイクロコンピュータを
有し、ソフトウェアにより後述の演算処理及び判定動作
をなすものであるが、この処理を機能ブロックで示すと
、図のようになる。すなわち、入力された電気信号はゲ
ート手段３１に供給される。そして、ウィンドーＷＩ形
成手段３２から、制御装置２２からの加振開始の情報に
基づいて、前述した衝撃後から２０　ｍ　ｓｅｃから２
００ｍ５ｅｃの間、ハイレベルとなる矩形波ウィンドー
Ｗ１が得られ、このウィンドーＷ１がゲート手段３１に
供給されて、被測定物の形状の固有振動成分が抽出され
る。そして、その固有振動部分がＡ／Ｄ変換手段３３で
デジタルデータに変換され、メモリ手段３４に書き込ま
れる。そして、メモリ手段３４からこのデジタルデータ
が読み出され、波形強調手段３５において、このデジタ
ルデータに対しウィンドーｗ２形成手段３６からの強調
用ウィンドーｗ２が掛１すられた後、スペクトル分析手
段３７に供給され、スペクトル分析される。ウィンドー
Ｗ２も、ウィンドーｗＩと同様に、制御装置２２からの
加振開始の情報に基づいて形成される。そして、判定手段３８では、第１０図に示すように、ス
ペクトル分析手段３７よりのスペクトル波形から、予め
定められている１次スペクトルの周波数範囲及び２次ス
ペクトルの周波数範囲ｄｌ　＋ｄ、内において、それぞ
れ振幅の大きいものがら順に例えば５個までピーク値を
求め、その周波数及びピーク値を記憶する。次に、１次
及び２次のスペクトルについて、基本固有振動のスペク
トルと、クラックまたは鋳巣、凹み等の欠陥の振動のス
ペクトルとがベアになると考えられる周波数範囲ｄｊ＋
　ｄａ、（ｄｉ、ｄ４＜ｄｔ、ｄ２）を、予め定めてお
き、この周波数範囲ｄｖ、ｄａ内に上記５個のピーク値
の周波数値のうち、ペアとして入るものがあるか否かサ
ーチする。そして、１次スペクトルについて、そのペア
を検出したら、周波数の低い方のペアのうちの高い方の
周波数を１次の基本固有振動スペクトル位置と認識し、
その周波数位置を基準に、前記周波数幅ｄ、より狭い、
予め定められている周波数幅ｄａ内に基本固有振動スペ
クトルとは別のピーク（もちろんペアのピークでもよい
）が有るか否か判別し、ピークがあれば、被測定物はク
ラック有りと判別する。同様に、２次スペクトルについて、そのペアを検出した
ら、周波数の低い方のペアのうちの高い方の周波数を２
次の基本固有振動スペクトル位置と認識し、その周波数
位置を基準に、前記周波数幅ｄ４より狭い予め定められ
ている周波数幅ｄ６内に基本固有振動スペクトルとは別
のピークが有るか否か判別し、ピークがあれば、被測定
物は鋳巣または凹み有りと判別する。以上のようにして、１次及び２次のスペクトルについて
欠陥の有無の検出を行なう。第１１図に、以上説明した演算処理・判定装置３０にお
ける動作のフローチャートを示す。以上のようにして、欠陥ありと判別された部品は、選択
装置４０により、ラインから不良品として除外される。また、欠陥なしと判別された部品は、次工程に搬送され
る。以下、順次全部品について以上の欠陥判定が行われ
るものである。なお、実際的には、シリンダ部品の良否の判定に当たっ
ては、まず、仕上削りを行なう場合にクラックのみの有
無の判定を行ない、その後、仕上削りを行った後に鋳巣
や凹みの検出を行なったほうがよい。すなわち、鋳巣や凹みは仕上削りにより除去されてしま
う場合があり、未だ不良品とすることはできない場合が
あることと、クラックが有ったときに仕上削りを行なう
と、部品の割れが生じ、危険であると共に、旋盤のバイ
ト（刃物）を破損してしまうことがあるからであるよって、ライン上では、仕上削りを行なう前のシリンダ
部品について、まず、前記装置によって、１次スペクト
ルに注目してクラックの有無の判別を行なって、クラッ
クのあるものは不良品として除外しておく。次に、仕上削りが終了したシリンダ部品について再び上
記と同じ装置によって２次スペクトルに注目して鋳巣や
凹みを検査する。そして、この検査によって、鋳巣や凹
みを検出したらそのシリンダ部品は不良品として排除す
るようにするものである。なお、第９図の装置では、演算処理・判定装置において
、１次及び２次スペクトルを分析し、欠陥カアルときは
２つにスペクトルが分離されることを利用して判定を行
なったが、前述したように、１次スペクトルあるいは２
次スペクトルについての分析の結果、分離されていない
スペクトルであっても、そのＱ値の大小をさらに測定し
、このＱ値がクラック等の欠陥無しのときの値よりも大
きいとき、欠陥有りと判定し、さらに精度を上げること
もできる。また、スペクトル分析ではなく、前述したようにメモリ
に取り込んだ振動波形データを時系列変換し、そのエン
ベロープを検出し、山の数を計数することによりクラッ
クを検出するようにしてもよい。なお、以上は被測定物が円筒状のシリンダの場合につい
て説明したが、被測定物はどのような形状のものであっ
てもよく、六方体その他の多面体であっても、また、球
体であってもよい。また、材質も問わない。また、加振方法はインパルス衝撃法ではなく、例えば一
端を固定して他端側に偏倚を与えて振動を生じさせる等
、種々の加振方法を採用することができる。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明による方法及び装置によ
れば、被測定物を加振してセンサにより非接触で被測定
物自体が持つ固有の振動を検出する方法及び装置である
ので、センサ接触する場合のように、センサ接触時の不
整合による乱反射がなく、波形が単純が判別で容易であ
る。すなわち、被測定物内部に生じる欠陥の有無を測定
する際に、その測定を乱す要因が少なく、安定した測定
が可能であると共に、判定動作、判定内容が単純である
ので、短時間で判定を行なうことができる。また、この発明によれば、被測定物にしわや凹凸があっ
ても固有振動と区別できるものであれば、クラックや鋳
巣などの空洞、凹み等の欠陥を検出することができると
いう特徴がある。また、被測定物を加振するだけで、部分的ではなく、被
測定物全体についての欠陥判定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明により検出方法の説明のためのスペ
クトル図、第２図は、この発明の検出原理の説明に供す
る図、第３図は、Ｑ値の説明のための図、第４図及び第
５図は、この発明による固有振動抽出及び強調を説明す
るための図、第６図〜第８図は、固有振動の時系列波形
を示す図、第９図は、この発明による欠陥検出装置の一
実施例を示す図、第１０図は、第９図例の動作の説明の
ための図、第１１図は、第９図例の動作の一例のフロー
チャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定物に振動を加えて、その振動をピックアッ
プし、このピックアップした振動から上記被測定物の固
有振動の持つスペクトルが２つに別れることを検出する
ことにより上記被測定物中の欠陥の有無を検出する欠陥
検出方法。
（２）被測定物に振動を加えて、その振動をピックアッ
プし、このピックアップした振動から上記被測定物の固
有振動が持つ奇数次スペクトルが２つに別れることを検
出することにより、上記被測定物に、貫通する亀裂が存
在することを検出する欠陥検出方法。
（３）被測定物に振動を加えて、その振動をピックアッ
プし、このピックアップした振動から上記被測定物の固
有振動が持つ偶数次スペクトルが２つに別れることを検
出することにより、上記被測定物に空洞や凹部等の厚み
方向に貫通していない欠陥が存在することを検出する欠
陥検出方法。
（４）上記被測定物の固有振動が持つスペクトルの尖鋭
度の大小により、上記被測定物の欠陥の有無を判定する
ようにする請求項（２）又は（３）記載の欠陥検出方法
。
（５）被測定物に振動を加えて、その振動をピックアッ
プし、このピックアップした上記被測定物の固有振動を
時系列変換し、その時系列変換波形のエンベロープに基
づいて欠陥の有無を検出するようにした欠陥検出方法。
（６）被測定物を加振する加振手段と、上記被測定物の振動をピックアップし、電気信号に変換
するピックアップ手段と、このピックアップ手段からの電気信号を受け、上記被測
定物の固有振動をスペクトル分析し、被測定物の欠陥に
よるスペクトルが存在するか否かにより上記欠陥の有無
を判定する演算処理・判定手段とを有してなる欠陥検出装置。
（７）被測定物を加振する加振手段と、上記被測定物の振動をピックアップし、電気信号に変換
するピックアップ手段と、このピックアップ手段からの電気信号を受け、上記被測
定物の固有振動を時系列変換した信号のエンベロープを
求め、このエンベロープ波形から上記欠陥の有無を判定
する演算処理・判定手段とを有して成る欠陥検出装置。