JPH034106B2 - - Google Patents
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- JPH034106B2 JPH034106B2 JP59147562A JP14756284A JPH034106B2 JP H034106 B2 JPH034106 B2 JP H034106B2 JP 59147562 A JP59147562 A JP 59147562A JP 14756284 A JP14756284 A JP 14756284A JP H034106 B2 JPH034106 B2 JP H034106B2
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- ultrasonic
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- frequency
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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
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
-
- 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
- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/42—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by frequency filtering or by tuning to resonant frequency
-
- 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
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- G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波による検査装置に係り、とく
に、被検体の金属組織の不均一組織を検査する金
属材料検査装置に関するものである。
に、被検体の金属組織の不均一組織を検査する金
属材料検査装置に関するものである。
金属組織の状態や大きさは、光学的方法や渦電
流検査法などによつて測定することができる。し
かし、これらの従来技術では被検体の表面かある
いは表層部しか測定できなく、深層部の検査には
向かない。一方、超音波検査法は、超音波周波数
を低くすれば、深層部も調べることができる。し
かし、この方法でも数10μｍの金属組織の粒界を
調べるには、波長が長すぎ、適当ではない。例え
ば、鋼材深さ50mm程度までの欠陥等は超音波周波
数2MHzで検査可能であるが、その波長は約３mm
となり、方位分離能は３mmよりも小さくはならな
い。
流検査法などによつて測定することができる。し
かし、これらの従来技術では被検体の表面かある
いは表層部しか測定できなく、深層部の検査には
向かない。一方、超音波検査法は、超音波周波数
を低くすれば、深層部も調べることができる。し
かし、この方法でも数10μｍの金属組織の粒界を
調べるには、波長が長すぎ、適当ではない。例え
ば、鋼材深さ50mm程度までの欠陥等は超音波周波
数2MHzで検査可能であるが、その波長は約３mm
となり、方位分離能は３mmよりも小さくはならな
い。
以上述べたごとく、従来技術では金属材料内部
の組織の状態や粒界の大きさを測定することが非
常に困難である。
の組織の状態や粒界の大きさを測定することが非
常に困難である。
本発明の目的は、金属材料内部の組織の状態や
粒界の大きさを簡易に測定できる検査装置を提供
することにある。本発明の他の目的は、従来の超
音波探傷において用いている周波数の超音波探触
子を使用しても上記金属組織内の不均一組織の有
無を測定できる検査装置を提供することにある。
粒界の大きさを簡易に測定できる検査装置を提供
することにある。本発明の他の目的は、従来の超
音波探傷において用いている周波数の超音波探触
子を使用しても上記金属組織内の不均一組織の有
無を測定できる検査装置を提供することにある。
本発明は、被検体に超音波を入射することによ
つて受信される当該被検体内部からの超音波エコ
ー（以後、エコーと記す）の入射超音波周波を中
心として２つの周波数を通過させるバンドパスフ
イルタの出力信号の比で不均一組織の有無を検出
するものである。本発明は、ある大きさの反射体
に複数の周波数成分の超音波を当てた場合、反射
体の大きさが小さくなる程高い周波数成分のエコ
ーの振幅が大きくなることを利用したものであ
る。
つて受信される当該被検体内部からの超音波エコ
ー（以後、エコーと記す）の入射超音波周波を中
心として２つの周波数を通過させるバンドパスフ
イルタの出力信号の比で不均一組織の有無を検出
するものである。本発明は、ある大きさの反射体
に複数の周波数成分の超音波を当てた場合、反射
体の大きさが小さくなる程高い周波数成分のエコ
ーの振幅が大きくなることを利用したものであ
る。
以下、本発明を実施例を示して詳細に説明す
る。第１図は、本発明による検査装置の一実施例
を示したものである。同図において、超音波探触
子２０としては広帯域周波数のものを使用し、そ
の中心周波数を0とし、半値幅をΔとする。第
２図は該超音波探触子の周波数特性を示すグラフ
の一例を示したものである。被検体１０に超音波
探触子２０で入射した超音波は、被検体の組織で
反射され、再び超音波探触子２０で受信される。
超音波探傷器３０では、被検体の底面エコーが受
信されるまでに受信された信号のみを通す回路を
通過した後、第２図の1、2で示す半値幅に相当
する周波数成分の信号を通過させるフイルタ４０
及び５０に入力される。フイルタ４０及び５０に
は周波数1及び2の信号成分を取り出すと同時に
実効値を出力する機能を持たせる。フイルタ４０
及び５０の出力信号は割算器６０に入力し、その
出力信号を記録併警報発生部７０に入力し、被検
体中の不均一組織を検出する。
る。第１図は、本発明による検査装置の一実施例
を示したものである。同図において、超音波探触
子２０としては広帯域周波数のものを使用し、そ
の中心周波数を0とし、半値幅をΔとする。第
２図は該超音波探触子の周波数特性を示すグラフ
の一例を示したものである。被検体１０に超音波
探触子２０で入射した超音波は、被検体の組織で
反射され、再び超音波探触子２０で受信される。
超音波探傷器３０では、被検体の底面エコーが受
信されるまでに受信された信号のみを通す回路を
通過した後、第２図の1、2で示す半値幅に相当
する周波数成分の信号を通過させるフイルタ４０
及び５０に入力される。フイルタ４０及び５０に
は周波数1及び2の信号成分を取り出すと同時に
実効値を出力する機能を持たせる。フイルタ４０
及び５０の出力信号は割算器６０に入力し、その
出力信号を記録併警報発生部７０に入力し、被検
体中の不均一組織を検出する。
第３図は、第１図における超音波探傷器３０の
具体的な実施例を示したものである。超音波探触
子から超音波を発生させるための高圧パルスは高
圧パルス発生器３１から発生される。超音波受信
信号はＣ，Ｒを通つて制御信号発生回路３２及び
エコー信号制御回路３３に入力される。制御信号
発生回路３２は、予め設定した値Ｈ以上に信号が
大きくなつたとき制御パネス信号を発生し、エコ
ー信号制御回路３３の出力を零とする。第４図
は、第３図における制御信号発生回路３２の入力
信号ａ及びエコー信号制御回路３３の出力信号の
タイムチヤートの一例を示したものである。同図
において、t1が被検体の底面エコー信号を受信し
た時間で、信号ｂは時間t1以後零となつている。
具体的な実施例を示したものである。超音波探触
子から超音波を発生させるための高圧パルスは高
圧パルス発生器３１から発生される。超音波受信
信号はＣ，Ｒを通つて制御信号発生回路３２及び
エコー信号制御回路３３に入力される。制御信号
発生回路３２は、予め設定した値Ｈ以上に信号が
大きくなつたとき制御パネス信号を発生し、エコ
ー信号制御回路３３の出力を零とする。第４図
は、第３図における制御信号発生回路３２の入力
信号ａ及びエコー信号制御回路３３の出力信号の
タイムチヤートの一例を示したものである。同図
において、t1が被検体の底面エコー信号を受信し
た時間で、信号ｂは時間t1以後零となつている。
第５図は、第１図におけるフイルタ４０及び５
０の具体的な実施例を示したもので、フイルタ４
０の入力信号は、中心周波数1のバンドパスフイ
ルタ４１を介して、実効値演算回路４２に入力さ
れる。第６図は、バンドパスフイルタ４１の出力
信号ｃ及び実効値演算回路４２の出力信号ｄのタ
イムチヤートの一例を示したものである。
０の具体的な実施例を示したもので、フイルタ４
０の入力信号は、中心周波数1のバンドパスフイ
ルタ４１を介して、実効値演算回路４２に入力さ
れる。第６図は、バンドパスフイルタ４１の出力
信号ｃ及び実効値演算回路４２の出力信号ｄのタ
イムチヤートの一例を示したものである。
第７図は、第１図における割算器６０の出力信
号の一例を示したもので、組織が均一な場所で
は、中心周波数1のフイルタ４０と中心周波数2
のフイルタ５０の出力信号レベルは同程度となる
ため、割算結果はほぼ1.0となり、粒界が小さな
組織に超音波が当つた場合には、高周波側の超音
波エコー信号のレベルが相対的に大きくなるた
め、割算器６０の出力は1.0より小さくなり、検
査位置x1，x2に示すような応答を示す。逆に大き
な粒界の組織に超音波が当つた場合には、低周波
側の超音波エコー信号のレベルが相対的に大きく
なるため、割算器６０の出力は1.0より大きくな
り、検査位置x3に示すような応答を示す。記録併
警報発生部７０において、割算器６０の出力信号
1.0を中心に1.0より小さい値に判定レベルＬ、1.0
より大きい値に判定レベルＨを設けておけば、Ｌ
によつて警報信号が発生した場合には、均一組織
に比べて粒度の小さい不均一組織が、Ｈによつて
警報信号が発生した場合には、均一組織に比べて
粒度の大きい不均一組織が存在することを判定で
きる。
号の一例を示したもので、組織が均一な場所で
は、中心周波数1のフイルタ４０と中心周波数2
のフイルタ５０の出力信号レベルは同程度となる
ため、割算結果はほぼ1.0となり、粒界が小さな
組織に超音波が当つた場合には、高周波側の超音
波エコー信号のレベルが相対的に大きくなるた
め、割算器６０の出力は1.0より小さくなり、検
査位置x1，x2に示すような応答を示す。逆に大き
な粒界の組織に超音波が当つた場合には、低周波
側の超音波エコー信号のレベルが相対的に大きく
なるため、割算器６０の出力は1.0より大きくな
り、検査位置x3に示すような応答を示す。記録併
警報発生部７０において、割算器６０の出力信号
1.0を中心に1.0より小さい値に判定レベルＬ、1.0
より大きい値に判定レベルＨを設けておけば、Ｌ
によつて警報信号が発生した場合には、均一組織
に比べて粒度の小さい不均一組織が、Ｈによつて
警報信号が発生した場合には、均一組織に比べて
粒度の大きい不均一組織が存在することを判定で
きる。
以上説明した如く、本発明の実施例によれば、
均一組織内に存在する不均一組織を検出できると
同時に、不均一組織が均一組織の粒界に比べて大
きいか小さいかの判定が可能となり、材料検査、
診断または品質管理に大きく寄与する。また、製
造プロセスの改良にも役立てることができる。
均一組織内に存在する不均一組織を検出できると
同時に、不均一組織が均一組織の粒界に比べて大
きいか小さいかの判定が可能となり、材料検査、
診断または品質管理に大きく寄与する。また、製
造プロセスの改良にも役立てることができる。
第１図は本発明の金属材料検査装置の実施例の
概略図、第２図は第１図の装置の広帯超音波探触
子の周波数特性とバンドパスフイルタの設定周波
数の関係説明図、第３図は第１図の装置の超音波
送受信器の説明図、第４図は第３図における制御
信号発生回路の入力信号及びエコー信号制御回路
の出力信号を示すタイムチヤート、第５図は第１
図の装置のフイルタ回路図、第６図は第５図にお
けるバンドパスフイルタの出力信号及び実効値演
算回路の出力信号のタイムチヤート、第７図は第
１図の装置の検査位置に対する割算器出力信号と
判定レベルの関係の説明図である。 １０……被検体、２０……超音波探触子、３０
……超音波送受信器、３１……高圧パルス発生
器、３２……制御信号発生回路、３３……エコー
信号制御回路。
概略図、第２図は第１図の装置の広帯超音波探触
子の周波数特性とバンドパスフイルタの設定周波
数の関係説明図、第３図は第１図の装置の超音波
送受信器の説明図、第４図は第３図における制御
信号発生回路の入力信号及びエコー信号制御回路
の出力信号を示すタイムチヤート、第５図は第１
図の装置のフイルタ回路図、第６図は第５図にお
けるバンドパスフイルタの出力信号及び実効値演
算回路の出力信号のタイムチヤート、第７図は第
１図の装置の検査位置に対する割算器出力信号と
判定レベルの関係の説明図である。 １０……被検体、２０……超音波探触子、３０
……超音波送受信器、３１……高圧パルス発生
器、３２……制御信号発生回路、３３……エコー
信号制御回路。
Claims (1)
- １ 金属材料の超音波検査装置において、被検体
に超音波を入射させて超音波エコー信号を受信す
る超音波探触子および超音波送受信器、超音波探
触子の発振中心周波数に対して高周波側及び低周
波側に中心周波数を持つ２台のバンドパスフイル
タ回路、両フイルタ回路の出力信号を割算する回
路、該割算出力回路の出力信号に対して予め設定
した判定値を持つ判定回路で構成することを特徴
とする金属材料検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14756284A JPS6126856A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 金属材料検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14756284A JPS6126856A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 金属材料検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126856A JPS6126856A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH034106B2 true JPH034106B2 (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=15433146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14756284A Granted JPS6126856A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 金属材料検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126856A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940001423B1 (ko) * | 1990-10-26 | 1994-02-23 | 삼성전자 주식회사 | 기록된 제어신호를 이용한 비디오신호에 있어서 고주파수의 적응 디엠퍼시스와 리엠퍼시스 |
| US5225910A (en) * | 1990-11-20 | 1993-07-06 | Nippon Television Network Corporation | Adaptive operation type low noise television system |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP14756284A patent/JPS6126856A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6126856A (ja) | 1986-02-06 |
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