JPH03137504A - 超音波膜厚測定方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、超音波膜厚測定方式に関し、詳しくは、構
築物に使用されているメッキされた鉄骨材や鋼管の内側
のメッキ厚さを測定してその腐食状態を知ることができ
るような超音波による内側面メッキ厚さのｆｆ１１１定
方式に関する。

［従来の技術］ 外気に晒される状態にある鉄骨材や鋼管等を使用した構
築物では、腐食防＋ｈのために通常それらにメッキが施
されている。このメッキは、表面のみならず、裏面側あ
るいは中側などの内側面にも行われている。特に、鉄塔
とか、鉄橋などのように主として鉄骨材や鋼管を材料と
して組立てられる構築物に使用される部材は、たえず風
雨に晒される鉄製の部材が多く、その長年に亙る耐久性
を保障するために内側にまで亜鉛等のメッキが施されて
いるのがａ通である。

［解決しようとする課題］ このような鉄製の構造物にあっては、その安全性や信頼
性を維持し、管理する一Ｌで構成部材のメッキの品質や
その経年変化を定期的に検査することが７憾であって、
その表面側（露出面側）の腐食状態は目視観察すること
などで比較的容易に分かる。また、メッキの表面の厚さ
や腐食状態は、従来からある電磁誘導法や渦電流法、光
、レーザ等による表面検査方法等を用いて調べることも
ｒ＋Ｊ能である。

しかし、表面から隠れている内側のメッキの状態を目視
観察することはできない。また、内面側のメッキの状態
についての測定方法はないのが現状である。特に、はぼ
密閉状態にある鋼管などにあっては、長年の間風雨に晒
された結果、継ぎ［」部分などから水や塩水が浸透して
内部に入り、内側のメッキ層や母材までも侵食される。

そこで、そのような箇所を知るために部材の内部の状態
を検査することができるＸ線やγ線を利用して検査する
ことが考えられるが、野外の構築物ではその大きさや場
所等との関係で簡単にはこのような方法が採用できない
。

この発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、内側外側にかかわらず超音波によりメッキ
厚を等の膜厚を容易に測定することができる超音波膜厚
測定方式を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するためのこの発明の超音波膜厚
測定方式の構成は、表面側又は底面側が母材よりも超音
波減衰量の大きな膜で被覆された被検体の被覆膜の厚さ
を超音波により測定するものであって、ダンピングの大
きい超音波探触子（以下プローブ）を使用して周波数の
ノ句レス成分と高い周波数のパルス成分とを含む送信超
音波ノ旬レスを放射し、被検体に超音波を侵入させて被
検体から得られる表面エコー又は底面エコーの受侑信号
をフーリエ変換（ＦＦＴ）Ｌ、このＦＦＴ処理をしたデ
ータにおいて第１のピーク値とこれより高い周波数の第
２のピーク値とを得て第１のピーク値及び第２のピーク
値の一方を基準として他方を１′Ｕ、現化した値に基づ
き被覆膜の厚さを測定するものである。

［作用コ 前記の構成のように、プローブを低い周波数のパルス成
分と亮い周波数のパルス成分とを含む送信超音波パルス
を放射することにより１つの超音波の内部に２種類の成
分の超音波を内在させて被検体に浸透させることができ
る。また、一般に、高い周波数の超音波の方が低い周波
数の超音波よりも減衰し易い。そこで、ＦＪ材より減衰
量の高いメッキ層のような薄い膜の層を前記のような高
低周波数の異なる２種類の超音波が同時に通過したとき
に高い周波成分と低い周波成分との間に減衰量について
差が生じる。これらの差はメッキ層の厚さに応じて相違
し、厚さが厚くなれば差も大きくなる。

したがって、低い周波数のパルス成分と高い周波数のパ
ルス成分とを含む送信パルスにより得られたエコー受信
信号にＦＦＴ処理をし、ＦＦＴ処理されたデータに対し
て低い周波数側の第１のピーク値と高い周波数側の第２
のピーク値とを採取して一方を他方の基準として正規化
することで膜厚に関する測定データを得ることができ、
膜厚の測定が可能になる。

［実施例コ 以Ｆ１この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明を適用した一実施例の超音波検査装
置のブロック図であり、第２図（ａ）は、１００Ωのダ
ンピングがなされている１　５ＭＨｚのプローブで超音
波を放射した場合の送信超音波波形の説明図、第２図（
ｂ）は、そのフーリエ変換した周波数分布の説明図、第
３図（ａ）は、底面側に亜鉛メッキした場合のメッキ層
の厚さの測定状態の説明図、第３図（ｂ）は、底面側に
亜鉛メッキした軟鋼板について超音波測定で得られるそ
の底面エコー受信信号をフーリエ変換して得た周波数分
布とメッキ厚さとの関係の説明図、第４図は、２つのピ
ーク値の差とメッキ厚さとの関係を示す特性の説明図、
第５図は、メッキ厚さを測定する場合の超音波検査装置
の処理のフローチャート、第６図は、両面にメッキされ
た鋼管等の測定状態の説明図である。

さて、第１図において、２０は、携帯型の超音波検査装
置であって、１は、その探傷器部である。

この探傷器部１は、パルサー・レシーバ等かう＋ｊｔ成
され、送信端子１１からプローブ１３にパルス信号を送
り、エコー受信信号を受信端子１２で受けてそれを増幅
し、アナログ信号としてＡ／Ｄ変換回路２に出力する。

プローブ１３は、ここでは、１００Ωのダンピングがな
されている１５ＭＨｚのプローブで超音波を放射した場
合の送信超音波の波形を示すのが第２図（ａ）であり、
ダンピングが大きいことから通常のパルス信号より歪み
が大きく、低い周波数成分を多く含むパルス部分子Ｉ　
とこれより高い周波数成分を多く含むパルス部分子２と
が含まれている。この波形をＦＦＴ処理をした特性を示
すのが同図（ｂ）であって、この図にみるように、（ａ
）の送信パルスは、５ＭＨｚ付近と１０ＭＨｚ付近とに
ピークを持った収出の周波数分布を持つ送信波形２１の
ようになっている。なお、プローブ１３から打ち出され
る波形そのものを採取することはできないので、同図（
ａ）のものは、ＪＩＳ規格の５ＴＢ−Ａ３を反射体とし
て使用し、その底面エコーを採取して得たものであって
、これは、プローブ１３からの打ち出し波形あるいはそ
れに近い波形とみなすことができる。

第１図に戻って説明すると、Ａ／Ｄ変換回路２は、探傷
器部１から得られる送信波１表面反射波（表面エコー）
、欠陥反射波（欠陥エコー）、底面反射波（底面エコー
）等についての各アナログ信号を、例えば、５０ＭＨｚ
（周期＝２０ｎｓ）程度の高い周波数でサンプリングす
る。そして、サンプリングしたこれらのアナログ出力を
デジタル値に変ｌｌでマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５
が処理できる入力データ値としてバス１３に送出する。

なお、ここでは、表面エコー、欠陥エコー、底面エコー
等のうち特に底面エコーを採取する。

バス１３には、ゲインダイヤル、カーソルダイヤル等を
有するダイヤル式数値設定回路３とシートキーを有する
キー入力回路４とが接続されていて、マイクロプロセッ
サ５は、これら回路からハス１３を介してダイヤルによ
り設定される設定４１′Ｉ及び各種のキー人力信号を受
ける。

そこで、ゲインダイヤルにより探傷器部ｌに対するゲイ
ン設定値（調整値）が入力されると、マイクロプロセッ
サ５は、探傷器部１の高周波増幅器のゲイン（増幅率）
を制御し、ゲインダイヤルにより入力されたゲイン設定
値に対応するゲインになるように高周波増幅器のゲイン
を設定する。

６は、バス１３に接続されたＲＡＭであり、Ａ／Ｄ変換
されたエコー受信信号についてのデジタルデータとＲＯ
Ｍカードによりロードされた各種のアプリケージビン処
理プログラムと人カキ−により指定された探傷モードを
示すフラグ等の各種の情報やデータが格納されていて、
さらに、画像表示データをビット展開して記憶する画像
メモリ部６１が設けられている。また、第４図に示すよ
うな特性のグラフに対応するデータをテーブル化して記
憶したメッキ厚さ特性テーブル６ａを有している。

７は、ＲＯＭであり、これにはマイクロプロセッサ５が
実行するエコー受信信号のデジタル値をＲＡＭ６の所定
領域に転送する処理プログラムやＲＯＭカードからのプ
ログラムをＲＡＭ８の所定領域に転送する処理プログラ
ム、そして表示処理プログラム７１等の各種の基本プロ
グラムが記憶されている。

８は、ＲＯＭカードインタフェースであって、装置に装
着されるＲＯＭカードとコネクタにより着脱できる関係
で接続され、マイクロプロセッサ５の制御に応じてＦＦ
Ｔ処理プログラム等を搭載するＲＯＭカードに記憶され
たＦＦＴ処理プログラム等をバス１３に送出する。・な
お、ＭＰＵ５は、ＲＯＭカードが装着されたときにそこ
に記憶されたプログラム等を読出してＲＡＭ６のそれぞ
れのプログラムを格納する領域にそれぞれをロードする
処理をする。

９は、Ｒ５−２３２Ｇインタフエースであり、外部の情
報処理装置（特に、そのマイクロプロセッサ）とデータ
交換をするための回路である。

１０は、ＬＣＤ表示装置であって、エコー受信信号の画
像等のほか、ＦＦＴ処理をされた波形画像を表示し、カ
ーソル指定での画面人力機能を有している。その内部に
はビデオメモリインタフェースとビデオメモリ、ビデオ
メモリの情報を読出してビデオ信号を発生するビデオメ
モリコントローラ、液晶駆動回路、そして、例えば、１
２８Ｘ２５６ドツト等のドツトマトリックスの液晶表示
器等とを備えていて、ビデオメモリインタフェースを介
してバス１３に接続されている。

ここで、ＲＡＭ８には、メッキ厚さ特性テーブル６ａの
ほかに、ＦＦＴ演算プログラム６ｂと、周波数分布特性
出力処理プログラム８　ｃ　１画面入力処理プログラム
８ｄ、メッキ厚さ算出処理プログラムθｅ等とが格納さ
れる領域が設けられ、測定の際にＦＦＴ演算プログラム
６ｂはじめとするこれらプログラムがＲＯＭカードから
転送される。

ＦＦＴ演算プログラム６ｂは、ＲＡＭ８の所定領域に記
憶されたエコー受信信号（デジタル値）に対してＦＦＴ
の演算処理をしてその結果をＲＡＭ６のデータ領域に記
憶し、周波数分布特性出力処理プログラム６ｃを起動す
る。

周波数分布特性出力処理プログラム６ｃは、前記のＦＦ
Ｔの演算結果データを読出してそれを周波数分布表示画
素データとして展開し、画像メモリ部６１に記憶して表
示処理プログラム７１を起動する。その結果、この画素
データが画像メモリ部６１からＬＣＤ表示装置１０のビ
デオメモリに転送されてエコー受信信号の周波数分布の
波形が表示される。この表示の後に周波数分布特性出力
処理プログラム６ｃは画面人力処理プログラム６ｄを起
動する。

画面入力処理プログラム６ｄは、エコー受信信号の周波
数分布の表示画面上において、例えば、マウスカーソル
によりオペレータがｊＷ定した２つのビーク位置ＰＨ、
Ｐ２　　（第３図（ａ）、（ｂ）参照、ただし、Ｐｌは
Ｐ２より低い周波数）についてピーク値ｐｔ　、　　ｐ
２　　（ただし、ＦＦＴされたデータのｄＢ値）を画面
上で指定された座標値に基づきＦＦＴデータから抽出し
て、それをＲＡＭ８のパラメータ記憶エリアの１）１　
＋　　ｐ２の位置にμ込み、メッキ厚さ算出処理プログ
ラム６ｅを起動する。

メッキ厚さ算出処理プログラム６ｅは、前記ノＪ　、１
）２の値をパラメータ記憶領域から読出して差値Δｈ　
”　ｐｌ　−ｐ２を算出して差値Δｈを参照キーとして
メッキ厚さ特性テーブル６ａを参照し、第４図に示すよ
うな特性のグラフ２２の差値Δｈに対応するメッキ厚さ
ｔを得てＲＡＭ８のデータ領域に記憶するとともに、そ
れを画素展開して画像メモリ部６１に記憶して表示処理
プログラム７１を起動する。その結果、表示処理プログ
ラム７１によりメッキ厚さｔの値が画像メモリ部６１か
らＬＣＤ表示装置ｌＯのビデオメモリの所定の位置に転
送されて画面上に表示される。なお、差値Δｈ＝ｐｔ−
ｐ２は、ｄＢ値であるので対数の引き算をしていること
から差値Δｈは、第２のピーク値を第１のピーク値で割
った割合を示し、第２のピーク値を第１のピーク値で１
Ｆ現化していることになる。

第３図（ｂ）は、第２図（ａ）に示すダンピングなされ
たプローブの送信波で第３図（ａ）に示すように底面側
に数トル数百μｍ程度で亜鉛メッキ１４を施した厚さ１
２ｍｍの軟鋼板１５を超音波探傷してその底面エコーの
受信信号を採取し、それをＦＦＴ処理して画面上に表示
した場合の周波数分布結果である。

一般に、亜鉛あるいは亜鉛メッキ層は、鋼板（母材）よ
りも超音波の減衰量が大きいので、前記のようにメッキ
層が薄くても高い周波数での減衰量は、低い周波数での
減衰量よりもあきらかに大きく、底面エコーはメッキ１
４の厚さに影響された波形となる。

すなわち、このグラフにおいて２２ａは、板厚１２＋ｕ
ｓの軟鋼板に対して厚さ３０μｍで亜鉛メッキを施した
特性であり、２２ｂは、板厚１２ｍｍの軟鋼板に対して
厚さ１３０μｍでの同様な特性、２２ｃは、板厚１２ｍ
ｍの軟鋼板に対して厚さ２１ｃμｍでの同様な特性であ
る。なお、これらの特性は、それぞれの特性において５
ＭＨｚ前後の低い周波数側の第１のピークＰ１　の値が
一致するように減衰量のおおきなエコー受信信号（厚い
メッキ層）については、そのＦＦＴ処理データに対して
縦方向（出力＝　ｄＢ）側スケールを拡大した形で表示
している。言い換えれば、厚さ３０μｍで亜鉛メッキを
施した特性の第１のピークＰｌにそれ以外の他の特性の
第１のピークｐｍ　の値を一致させて正規化し、それぞ
れの特性の第２のピークＰ２の値がどの程度となってい
るがを、第１のピーク値に対する第２のピーク値の割合
（％）として表示している。

この特性で分かるように、１０ＭＨｚ　前後の第２のピ
ークＰ２の値ｐ２は、厚さに応じて減衰量が大きくなる
ような変化が見られる。そこで、底面エコー受信信号の
ＦＦＴ値として得られる第２のピークＰ２の値ｐ２を第
１のピークＰ１　の値ｐｌで割って正規化すれば、底面
側での亜鉛のメッキ厚さの７１ｔ１１定が可能である。

ところで、第２図の（ａ）に示すように、送信波形自体
にも第１のピーク値と第２のピーク値との間にΔｈの差
がある。したがって、これらの差値自体は、送信波に影
響され、これとの相対的な関係にある。そのため第４図
に示す特性グラフ１７をテーブル化して用いる。この特
性グラフ１７は、測定時と同じ送信波形においてメッキ
厚さｔに対応する深さの傷をその底面につけた所定の厚
さの試験片を測定し、前記差値Δｈとメッキ厚さｔとの
関係を測定したものである。

すなわち、この第４図はメッキ厚さを測定するために試
験片を測定した一例であって、これは、実施例に対応し
てプローブのダンピング特性ヲ１００Ωとし、規定され
た電圧の送信パルスを発生して規定された１５ＭＨｚの
プローブを駆動して得た底面エコーをＦＦＴ処理をし、
この底面エコー受信信号のＦＦＴデータ（ｄＢ値）に対
して第１のピークのところの値及び第２のピークのとこ
ろの値の差（＝Δｈ）とメッキ厚さｔとの関係について
メッキ厚さｔ（傷の深さｄ）が既知の試験片を実測した
特性である。

そこで、実際のメッキ厚さ測定に当たっては、この特性
グラフ１７をテーブル化してメッキ厚さ特性テーブル６
ａとして記憶し、前記と同じ条件でプローブ１３を駆動
して超音波測定を行うことになる。このようにすれば、
前記の１００Ωでダンピングがなされたプローブに対し
て規定された送信パルスを発生して超音波１ｉｉＩＪ定
を行い、その底面エコー受信信号についてＦＦＴ処理を
して、第１のピークの値（ｄＢ値）と第２のピークの値
（ｄＢ値）との差値Δｈ：Ｉ）１−　ｐ２を算出し、こ
の差値Δｈによりメッキ厚さ特性テーブル６ａ（前記特
性グラフ１７）を参照することで底面側のメッキ厚さを
得ることができる。

次に、底面エコーを採取してＦＦＴ処理をしたデータに
より前記の方法で裏面側のメッキ厚さを測定する処理に
ついて第５図に従って説明する。

まず、第５図のステップ■において、装置を探傷モード
に設定するために探傷モードの機能キーをキー入力回路
４から人力する。次のステップ■において、この入力情
報を受けてＲＯＭ７に記憶された所定の処理プログラム
が起動されてマイクロプロセッサ５がそれを実行し、ゲ
インがダイヤル式数値設定回路３のゲインダイヤルによ
り設定され、測定条件や測定範囲等がキー入力回路４の
キーによりオペレータ（測定者）から人力される。

その結果、これら入力情報とＲＯＭ７に記憶された処理
プログラムによってマイクロプロセッサ５が動作してそ
の制御により探傷器部１の利得がゲインダイヤルに従っ
て設定され、装置自体の探傷機能が生ずる。なお、゛こ
のときの測定条件の１つとしてここでは底面エコーを採
取するようにゲート位置が設定される。

次のステップ■では、超音波探傷において判定基準とな
るメッキ厚さ測定処理を行うか否かを、入力される機能
キーにより判定する。ここで、所定のメッキ厚さ測定キ
ー以外のキーが入力されればＮｏ条件が成立してその入
カキ−に対応する他の測定処理となり、メッキ厚さ測定
キーが入力されたときには、ここでＹＥＳ条件が成立し
て次のステップ■へと移る。

ステップ■では、ＲＯＭカードからメッキ厚さ特性テー
ブル６ａと、ＦＦＴ演算プログラム６ｂ１周波数分布特
性出力処理プログラム６　ｃ　ｓ画面入力処理プログラ
ム６ｄ、メッキ厚さ算出処理プログラム６ｅ等の読込み
処理が行われる。

これが終了すると、次のステップ■で測定開始か否かを
測定開始キーやプローブ等に設けられている測定開始ス
イッチが人力されたか否かによって判定する。なお、こ
のときには、プローブ１３は、第３図（ａ）に示すよう
に、例えば、亜鉛メッキ１４が施された軟鋼板１５に対
応する被検体においてそのメッキ厚さｔの測定部分に対
応する表面側に当てられている。そして、測定開始キー
測定開始スイッチ等が人力されたときには、ステップ■
へと移り、測定処理に入る。ここで、探傷器部１から送
出された送信パルス信号がダンピングがなされたプロー
ブ１３に加えられ、第２図（ａ）に示すような送信波形
でプローブ１３が駆動される。それに応じて得られる軟
鋼板（被検体）からの底面エコーをプローブ１３が受け
てそのエコー受信信号がゲートに応じて採取され、それ
がＡ／Ｄ変換されてＲＯＭ７に記憶された基本プログラ
ムに従ってＭＰＵ５によりＲＡＭＥＩに転送されて記憶
される。

次に、ステップ■で、ＦＦＴ演算プログラム６ｂが起動
され、ＭＰｔＪ５により実行されて採取された底面につ
いてのエコー受信信号に対してＦＦＴの演算処理が行わ
れ、その結果がＲＡＭ６に記憶される。

次のステップ■では周波数分布特性出力処理プログラム
６Ｃが起動され、ＭＰＵ５により実行されてＬＣＤ表示
装置１０の画面上に底面のエコー受信信号をフーリエ変
換した周波数分布画像が表示され、画面入力処理プログ
ラム６ｄが起動される。

ステップ■では、表示された周波数分布画像に対してオ
ペレータがカーソルにより２つのビークｐｔ　、　Ｐ２
の位置を指定する処理が行われる。２つのピークの位置
が順次指定されると、画面入力処理プログラム６ｄがカ
ーソルで指定された位置の座標データに基づきＦＦＴの
データから２つのピーク値（最大値）　ｐｌ　、　　Ｉ
）２　　（ｄＢ値）を１１１ｊて、メッキ厚さ算出処理
プログラム６ｅを起動する。

次のステップ［相］では、メッキ厚さ算出処理プログラ
ム６ｅにより前記の２つのピーク値ｐ１．ｐ２のデータ
から差値Δｈが算出され、それに基づきメッキ厚さ特性
テーブル６ａが参照されてメッキ厚さが求められ、それ
がＲＡＭ８に記憶されるとともにＬＣＤＣＤ表示装置ｌ
衣示される。

ステップ■では、繰り返し測定するか、終了かが入力回
路４からのキー人力により判定され、測定終了の機能キ
ーがオペレータから入力されないとき（これ以外のキー
のとき）にはステップ■へと戻って前記と同様な７１１
１定処理が繰り返される。

なお、ここで、終了キーが入力されればこの処理は終了
する。

ところで、前記の測定処理においては、ステップ■のＦ
ＦＴ演算プログラム等の読込み処理は、ステップ■の装
置を探傷モードに設定する前に行ってもよいことはもち
ろんである。

以上は、裏面側にメッキされた部材の測定処理であるが
、表裏両面にメッキされている場合には、前記の測定は
表裏の合計のメッキ厚さになる。すなわち、表裏のメッ
キ厚さを測定する場合も前記と同様に底面エコーを採取
するが、超音波が表面のメッキ層を通過するので底面エ
コーの特性は表裏面のメッキ厚さを加えたものとなる。

そこで、第６図に部分断面図として示す鋼管１７のよう
に内面にメッキされている場合の内面側のメッキ１７ａ
の部分の厚さを測定する場合について次に説明する。

内側のメッキ厚さを測定する場合には、前記の第５図の
処理を行い、まず、表裏合計のメッキ厚さを鋼管１７の
位置データ（プローブ１３の走査距離）とともに採取す
る。この位置データは、測定の都度、キーボードから入
力しても所定のビ・ソチで測定し、この測定に応じて自
動的に位置を読込んでもよい。そして、この測定位置対
応に表裏合計のメッキ厚さの測定データをＲＡＭ８に記
憶する。

次に、従来からの電磁誘導法や渦電流法、光、レーザ等
による表面検査方法を用いて前記の位置対応に鋼管１７
の表面のメッキ厚さの測定をし、そのデータを他の測定
装置あるいはホストコンピュータ等の情報処理装置から
Ｒ５−２３２０インタフエース９を介してＲＡＭ６に転
送する。ここで、先に採取した底面エコーによるメッキ
厚さから表面検査方法による表面のメッキ厚さを位置対
応に引き算することで裏面側（内面側）のメッキ厚さを
測定位置対応に算出する。

なお、この場合、超音波検査装置２０のＲＡＭ６に記憶
した位置とメッキ厚さとのデータを他のコンピュータ等
に入力し、ここで従来の表面検査方法で測定したメッキ
厚さを引いて内面側のメッキ厚さを求める演算処理をし
てもよいことはもちろ、んである。

ところで、この例では、表面のメッキ厚さを表面エコー
を採取することなく、従来からの電磁誘導法や渦電流法
、光、レーザ等による表面検査方法を用いて測定してい
るが、これは、腐食状態を測定する場合に適する方法で
ある。なぜなら、メッキ厚さにはばらつきが多いこと、
超音波の測定の場合にはプローブの大きさで超音波ビー
ムの大きさがある程度決まり、それがある範囲をもって
いる（通常は数ミリ〜士数ミリ程度どの範囲）のである
範囲のメッキ厚さを測定することになることなどにより
、少なくとも一方の表面側の而の厚さはより正確な厚さ
測定が好ましいからである。

以上のようにしてメッキ厚さが測定できれば、例えば、
たえず風雨に晒される鉄製の部材の内側のメッキ厚さが
測定でき、それにより腐食状態を知ることができる。な
お、腐食状態の測定に当たっては、メッキ厚さが最初の
塗装状態のばらつき（例えば、メッキ膜厚１００μｍ程
度で±４０μｍ程度のばらつき）の範囲を越えて薄くな
っているところが腐食により侵食されているとする。さ
らに、メッキ厚さがほとんどない状態では、メッキ層を
越え、母材まで侵食されていると判定することができる
。

以上説明してきたが、実施例では亜鉛メッキを鉄材に施
した例を挙げている。しかし、これは−例であって、メ
ッキは錫等のメッキであってもよい。また、メッキされ
る側は樹脂やセラミックス等であってもよい。要するに
減衰量の大きな被覆層を有する材料であればよい。した
がって、この発明における被覆層はメッキに限定される
ものではなく、母材の材料は鉄に限定されるものではな
い。

実施例では、底面又は内側面についてのメッキ厚さにつ
いて説明しているが、この発明は、表面だけのメッキあ
るいは被覆層であってよく、被覆層は２つの部材の境界
而のようなところであってもよい。なお、この境界而は
、手前の部材では底面であり、次の部材では表面となる
ので表面又は底面の測定にこれらは含められる。

実施例では、第１のピーク値を基準として第２のピーク
値を第１のピーク値で割って正規化した値を求めている
が、これは、逆に、第２のピーク値を基準として第１の
ピーク値を第２のピーク値で割って正規化した値を求め
てもよい。なお、このような場合には、第４図の特性グ
ラフもそれに対応させるとよい。

［発明の効果コ 以上の説明から理解できるように、この発明にあっては
、低い周波数のパルス成分と高い周波数のパルス成分と
を含む送信超音波パルスにより得られたエコー受信信号
にＦＦＴ処理をし、ＦＦＴ処理されたデータに対して低
い周波数側の第１のピーク値と高い周波数側の第２のピ
ーク値とを採取して一方を他方の基をとして正規化する
ことで膜厚に関する測定データを得ることができるので
、膜厚の測定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を適用した一実施例の超音波検査装
置のブロック図、第２図（ａ）は、１００Ωのダンピン
グがなされている１５ＭＨｚのプローブで超音波を放射
した場合の送信超音波波形の説明図、第２図（ｂ）は、
そのフーリエ変換した周波数分布の説明図、第３図（ａ
）は、底面側に亜鉛メッキした場合のメッキ層の厚さの
測定状態の説明図、第３図（ｂ）は、底面側に亜鉛メッ
キした軟鋼板について超音波測定で得られるその底面エ
コー受信信号をフーリエ変換して得た周波数分布とメッ
キ厚さとの関係の説明図、第４図は、２つのピーク値の
差とメッキ厚さとの関係を示す特性の説明図、第５図は
、メッキ厚さを測定する場合の超音波検査装置の処理の
フローチャート、第６図は、両面にメッキされた鋼管等
の測定状態の説明図である。 １・・・超音波探傷器部、２・・・Ａ／Ｄ変換回路、３
・・・ダイヤル式数値設定回路、４・・・キー入力回路
、５・・・マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、６・・・Ｒ
ＡＭ１８ａ・・・メッキ厚さ特性テーブル、６ｂ・・・
ＦＦＴ演算プログラム、６ｃ・・・周波数分布出力処理
プログラム、６ｄ・・・画面入力処理プログラム、６ｅ
・・・メッキ厚さ算出処理プログラム、７・・・ＲＯＭ
、８・・・ＲＯＭインタフェース、９・・・Ｒ５−２３
２Ｇインタフエース、１０・・・液晶表示装置（ＬＣＤ
表示装置）、２０・・・携帯型の超音波検査装置、 ２１・・・送信波形のフーリエ変換特性のグラフ、２２
・・・差値−メッキ厚さ特性のグラフ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面側又は底面側が母材よりも超音波減衰量の大
   きな膜で被覆された被検体の被覆膜の厚さを超音波によ
   り測定するものであって、ダンピングの大きい超音波探
   触子を使用して周波数のパルス成分と高い周波数のパル
   ス成分とを含む送信超音波パルスを放射し、前記被検体
   に超音波を侵入させて前記被検体から得られる表面エコ
   ー又は底面エコーの受信信号をフーリエ変換し、このフ
   ーリエ変換したデータにおいて低い周波数の側の第１の
   ピーク値とこれより高い周波数の側の第２のピーク値と
   を得て第１のピーク値及び第２のピーク値の一方を基準
   として他方を正規化した値に基づき前記被覆膜の厚さを
   測定することを特徴とする超音波膜厚測定方式。
2. （２）正規化した値は、第１のピーク値に対する第２の
   ピークの値の割合であることを特徴とする請求項１記載
   の超音波膜厚測定方式。
3. （３）正規化した値は、第１のピークのｄＢ値から第２
   のピークのｄＢ値を引いたｄＢ差であって、測定する被
   検体と同様な試験片について被覆された膜の厚さと前記
   ｄＢ差との関係を実測した特性グラフ又はこれに対応す
   るテーブルに基づき前記被覆された膜の厚さを測定する
   ことを特徴とする請求項１記載の超音波膜厚測定方式。
4. （４）表裏両面に母材よりも超音波減衰量の大きなメッ
   キ層を有する被検体のメッキ層の厚さを超音波により測
   定するものであって、ダンピングの大きい超音波探触子
   を使用して周波数のパルス成分と高い周波数のパルス成
   分とを含む送信超音波パルスを放射し、前記被検体に超
   音波を侵入させて前記被検体から得られる底面エコーの
   受信信号をフーリエ変換し、このフーリエ変換したデー
   タにおいて低い周波数の側の第１のピーク値とこれより
   高い周波数の側の第２のピーク値とを得て、第１のピー
   ク値と第２のピーク値とのｄＢ差を求め、測定する被検
   体と同様な試験片についてメッキ厚さと前記ｄＢ差との
   関係を実測した特性グラフ又はこれに対応するテーブル
   に基づき前記メッキ層の厚さを測定することを特徴とす
   る両面のメッキ厚さについての超音波膜厚測定方式。
5. （５）表面側と内面側とに母材よりも超音波減衰量の大
   きなメッキ層を有する被検体のメッキ層の厚さを超音波
   により測定するものであって、ダンピングの大きい超音
   波探触子を使用して周波数のパルス成分と高い周波数の
   パルス成分とを含む送信超音波パルスを放射し、前記被
   検体に超音波を侵入させて前記被検体から得られる底面
   エコーの受信信号をフーリエ変換し、このフーリエ変換
   したデータにおいて低い周波数の側の第１のピーク値と
   これより高い周波数の側の第２のピーク値とを得て、第
   １のピーク値と第２のピーク値とのｄＢ差を求め、測定
   する被検体と同様な試験片についてメッキ厚さと前記ｄ
   Ｂ差との関係を実測した特性グラフ又はこれに対応する
   テーブルに基づき表面側及び内面側の前記メッキ層の厚
   さを求め、前記表面のメッキ層の厚さを別の手段により
   測定して前記表面側及び内面側のメッキ層の厚さから測
   定した前記表面のメッキ層の厚さを引くことにより前記
   内面側のメッキ層の厚さを得ることを特徴とする内面側
   のメッキ厚さについての超音波膜厚測定方式。