JPH0371664B2 - - Google Patents
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- JPH0371664B2 JPH0371664B2 JP61023249A JP2324986A JPH0371664B2 JP H0371664 B2 JPH0371664 B2 JP H0371664B2 JP 61023249 A JP61023249 A JP 61023249A JP 2324986 A JP2324986 A JP 2324986A JP H0371664 B2 JPH0371664 B2 JP H0371664B2
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- signal
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 12
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 4
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は超音波を用いて材料の内部を非破壊
にて検査する装置に関するものである。
にて検査する装置に関するものである。
金属等の固体物中に存在する欠陥を見つける手
段として超音波を材料中に入射させて欠陥からの
反射波（以下エコーという）をとらえ、CRT等
の表示器へ表示することによつて欠陥の大きさや
材料中の欠陥の位置を測定するための装置として
超音波探傷装置がある。
段として超音波を材料中に入射させて欠陥からの
反射波（以下エコーという）をとらえ、CRT等
の表示器へ表示することによつて欠陥の大きさや
材料中の欠陥の位置を測定するための装置として
超音波探傷装置がある。
従来この種の装置として第４図に示すような超
音波探傷装置が提案されている。
音波探傷装置が提案されている。
図において１は各回路に必要な同期信号を出力
する同期部、２は同期部１からの出力信号をもと
に送信信号を発生する送信部、３は送信部２から
の送信信号をもとに超音波を発生し被検材に超音
波を入射させるとともに被検材からのエコーをと
らえて電気信号に変換する探触子、４は探触子３
からの電気信号を増幅する受信部、５は同期部１
からの出力信号をもとに三角波を発生する掃引
部、６は掃引部５の出力信号をもとに受信部４の
出力信号を表示するCRT等の表示器、７は受信
部４の出力信号を外部の周波数測定器（例えばオ
シロスコープ等）へ出力するモニター端子であ
る。
する同期部、２は同期部１からの出力信号をもと
に送信信号を発生する送信部、３は送信部２から
の送信信号をもとに超音波を発生し被検材に超音
波を入射させるとともに被検材からのエコーをと
らえて電気信号に変換する探触子、４は探触子３
からの電気信号を増幅する受信部、５は同期部１
からの出力信号をもとに三角波を発生する掃引
部、６は掃引部５の出力信号をもとに受信部４の
出力信号を表示するCRT等の表示器、７は受信
部４の出力信号を外部の周波数測定器（例えばオ
シロスコープ等）へ出力するモニター端子であ
る。
従来の超音波探傷装置は上記の様に被検材中を
伝播した超音波の周波数測定は外部機器に依存し
ており、外部機器の必要性及び外部機器を組合せ
る事による装置の大型化、外部機器の使用方法の
熟知の必要等種々の問題があり実使用上は探触子
に表示されている公称周波数のみが周波数として
の情報として使用されている。この公称周波数の
みを使用した場合と被検材を伝播した周波数では
次の要因により差異が生ずる。まず探触子の公称
周波数：f0は±10％の誤差がある事、また被検材
を伝播すると、被検材の粒子の大きさや方向性に
より波形歪みを生じることがあり、この波形歪み
により被検材内を伝播する超音波の伝播周波数は
低い方向にずれることが知られている。上述した
周波数は超音波探傷結果（現状の装置で得られる
試験結果の情報はエコー高さとエコーの発生位置
である。）に基づき、得られた情報から欠陥の寸
法面積を明確にしなければならず、この面積を求
める際の要因となるものであり、正確に知る必要
がある。また周波数を測定する場合容易に考慮出
来る手段は、計数パルスを高周波化する事により
計数出来ると推測されるが例えば10MHzの周波数
を計測する場合約10倍程度の計数パルスで計数す
る必要があり、計数部の素子そのものも高速タイ
プの素子を使用しなければならず超音波探傷装置
の可搬性や使用用途から考慮し、現状の装置のほ
とんどがバツテリを電源としている事を考え合わ
せると、消費電力が増加することから使用時間が
極端に短かくなる。これらの事から現状の装置に
は周波数測定機能は装備不可能であつた。
伝播した超音波の周波数測定は外部機器に依存し
ており、外部機器の必要性及び外部機器を組合せ
る事による装置の大型化、外部機器の使用方法の
熟知の必要等種々の問題があり実使用上は探触子
に表示されている公称周波数のみが周波数として
の情報として使用されている。この公称周波数の
みを使用した場合と被検材を伝播した周波数では
次の要因により差異が生ずる。まず探触子の公称
周波数：f0は±10％の誤差がある事、また被検材
を伝播すると、被検材の粒子の大きさや方向性に
より波形歪みを生じることがあり、この波形歪み
により被検材内を伝播する超音波の伝播周波数は
低い方向にずれることが知られている。上述した
周波数は超音波探傷結果（現状の装置で得られる
試験結果の情報はエコー高さとエコーの発生位置
である。）に基づき、得られた情報から欠陥の寸
法面積を明確にしなければならず、この面積を求
める際の要因となるものであり、正確に知る必要
がある。また周波数を測定する場合容易に考慮出
来る手段は、計数パルスを高周波化する事により
計数出来ると推測されるが例えば10MHzの周波数
を計測する場合約10倍程度の計数パルスで計数す
る必要があり、計数部の素子そのものも高速タイ
プの素子を使用しなければならず超音波探傷装置
の可搬性や使用用途から考慮し、現状の装置のほ
とんどがバツテリを電源としている事を考え合わ
せると、消費電力が増加することから使用時間が
極端に短かくなる。これらの事から現状の装置に
は周波数測定機能は装備不可能であつた。
この発明はこれらの問題点を解消するためにな
されたもので消費電力を抑えて周波数を測定する
ことの出来る超音波探傷装置を得ることを目的と
するものである。
されたもので消費電力を抑えて周波数を測定する
ことの出来る超音波探傷装置を得ることを目的と
するものである。
この発明に係る超音波探傷装置は、受信エコー
を一定時間毎に移動するサンプリゲートによりデ
イジタル変換する手段と、上記サンプルゲートの
移動時間よりも短い一定時間毎に遅延に送信する
為の遅延手段と、上記デイジタル変換されたデイ
ジタルデータを記憶する記憶手段と、上記記憶手
段により記憶されたデータから周波数を演算する
演算手段とを設けたものである。
を一定時間毎に移動するサンプリゲートによりデ
イジタル変換する手段と、上記サンプルゲートの
移動時間よりも短い一定時間毎に遅延に送信する
為の遅延手段と、上記デイジタル変換されたデイ
ジタルデータを記憶する記憶手段と、上記記憶手
段により記憶されたデータから周波数を演算する
演算手段とを設けたものである。
この発明においては受信エコーをサンプリング
しデイジタル変換するために、サンプリングゲー
トを時間移動させるとともに、受信エコーをも時
間移動を行い、デイジタルデータを記憶し、記憶
データとサンプリングゲート及び受信エコーの時
間移動量から、受信エコーの周波数を測定する。
しデイジタル変換するために、サンプリングゲー
トを時間移動させるとともに、受信エコーをも時
間移動を行い、デイジタルデータを記憶し、記憶
データとサンプリングゲート及び受信エコーの時
間移動量から、受信エコーの周波数を測定する。
第１図はこの発明による超音波探傷装置の一実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
第１図において、１〜４は第４図に示す従来の
ものと同様である。８は同期部１の出力信号と同
期するサンプルゲート発生器９より出力されるサ
ンプリングゲート内に存在する受信部４の出力信
号をサンプルリングするとともに、ホールドしか
つデイジタル変換するサンプルホールド部、１０
は同期部１の出力信号を上記サンプルゲート発生
器９の移動時間よりも短い一定時間ずつずらして
出力するための遅延回路、１１は上記遅延回路の
遅延量を制御する遅延制御器、１２はサンプルゲ
ート発生部９のサンプリングゲート信号の移動を
制御する移動制御手段、１３は同期部１の出力信
号に対応してサンプルホールド部８のデータを記
憶する記憶部１４へ時間情報としての信号を出力
する計数部、１５は記憶部１４のデータから周波
数を演算する演算部、１６は周波数測定対象のエ
コーを抽出するゲート発生部である。
ものと同様である。８は同期部１の出力信号と同
期するサンプルゲート発生器９より出力されるサ
ンプリングゲート内に存在する受信部４の出力信
号をサンプルリングするとともに、ホールドしか
つデイジタル変換するサンプルホールド部、１０
は同期部１の出力信号を上記サンプルゲート発生
器９の移動時間よりも短い一定時間ずつずらして
出力するための遅延回路、１１は上記遅延回路の
遅延量を制御する遅延制御器、１２はサンプルゲ
ート発生部９のサンプリングゲート信号の移動を
制御する移動制御手段、１３は同期部１の出力信
号に対応してサンプルホールド部８のデータを記
憶する記憶部１４へ時間情報としての信号を出力
する計数部、１５は記憶部１４のデータから周波
数を演算する演算部、１６は周波数測定対象のエ
コーを抽出するゲート発生部である。
次に上記実施例の動作を第２図〜第３図を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
まず第２図に示す遅延手段と遅延制御器につい
て説明する。遅延制御器１１は同期部１の出力信
号をカウントし、このカウントデータによりセレ
クター１６をコントロールする。セレクター１６
は遅延回路の遅延線１７の出力を上記遅延制御器
１１のカウントデータに基づき選択する。この例
では遅延量dtoを基準にカウントデータ“０”の
時は遅延量dtoを選択し、第３図に示すCLT0と
sig0を得る。カウントデータ“１”の時は遅延量
dto−4nsを選択し、第３図に示すCLT1とsig1を
得る。またカウントデータ“２”の時は遅延量
dto−8nsを選択し第３図に示すCTL2とsig2を得
る。以下同様に８段階選択し遅延する。但し、こ
の間サンプルゲート発生器９の出力信号SCoは移
動しない。さらに同期部１の出力信号をカウント
すると遅延制御器１１はカウントデータ“０”を
出力するよう構成されており、以上同様の動作を
繰り返す。次に移動制御手段１２は上記遅延制御
器１１がデータ“７”から“０”へ移項する時、
すなわち同期部１からの出力信号を８発カウント
した時に出力されるキヤリーＣをカウントし、移
動制御手段１２への同期部１からの出力信号クロ
ツク（この例では32MHz）をカウントアツプし、
又サンプルゲート発生器９は移動制御手段１２の
出力信号により第３図ａに示す信号SC1を出力す
る。なお移動制御手段１２と遅延制御器１１は第
３図に示すようにゲート発生器１６の出力信号の
ゲート信号の時間領域のみ動作する様制御されて
いる。受信部４のAC波形を同期部１の出力信号
毎にデイジタル変換するサンプルホールド部８の
デイジタルデータを記憶する記憶部１４は4ns毎
に受信部４の出力信号の振幅に比例したデータ
（第３図ｂに示すHo又はHa〜H〓等）が記憶され
る。次に周波数演算部１５は第３図ｂに示すよう
に記憶部１４に記憶されたHa、Hb、Hc……のデ
ータから図中の記号イで示す点（データの変化で
第１番目に最大となつた点）と記号ロで示す点
（データの変化で第２番目に最大となつた点）を
検出し上記計数部１３のデータ（図中の記号Co
と記号Ce）から下式で示す演算を行い表示する。
て説明する。遅延制御器１１は同期部１の出力信
号をカウントし、このカウントデータによりセレ
クター１６をコントロールする。セレクター１６
は遅延回路の遅延線１７の出力を上記遅延制御器
１１のカウントデータに基づき選択する。この例
では遅延量dtoを基準にカウントデータ“０”の
時は遅延量dtoを選択し、第３図に示すCLT0と
sig0を得る。カウントデータ“１”の時は遅延量
dto−4nsを選択し、第３図に示すCLT1とsig1を
得る。またカウントデータ“２”の時は遅延量
dto−8nsを選択し第３図に示すCTL2とsig2を得
る。以下同様に８段階選択し遅延する。但し、こ
の間サンプルゲート発生器９の出力信号SCoは移
動しない。さらに同期部１の出力信号をカウント
すると遅延制御器１１はカウントデータ“０”を
出力するよう構成されており、以上同様の動作を
繰り返す。次に移動制御手段１２は上記遅延制御
器１１がデータ“７”から“０”へ移項する時、
すなわち同期部１からの出力信号を８発カウント
した時に出力されるキヤリーＣをカウントし、移
動制御手段１２への同期部１からの出力信号クロ
ツク（この例では32MHz）をカウントアツプし、
又サンプルゲート発生器９は移動制御手段１２の
出力信号により第３図ａに示す信号SC1を出力す
る。なお移動制御手段１２と遅延制御器１１は第
３図に示すようにゲート発生器１６の出力信号の
ゲート信号の時間領域のみ動作する様制御されて
いる。受信部４のAC波形を同期部１の出力信号
毎にデイジタル変換するサンプルホールド部８の
デイジタルデータを記憶する記憶部１４は4ns毎
に受信部４の出力信号の振幅に比例したデータ
（第３図ｂに示すHo又はHa〜H〓等）が記憶され
る。次に周波数演算部１５は第３図ｂに示すよう
に記憶部１４に記憶されたHa、Hb、Hc……のデ
ータから図中の記号イで示す点（データの変化で
第１番目に最大となつた点）と記号ロで示す点
（データの変化で第２番目に最大となつた点）を
検出し上記計数部１３のデータ（図中の記号Co
と記号Ce）から下式で示す演算を行い表示する。
ｆ＝１／（Co−Ce）・４×10-9（Hz） (1)
又、同様に図中の記号で示すHpのデータと同
一のデータ（図中Ha、H〓、H〓、H〓）となる点を
検出し、上記計数部１３のデータ（図中の記号
Ca、C〓、C〓、C〓）から下式で示す演算を行う事
により周波数を求める事も出来る。
一のデータ（図中Ha、H〓、H〓、H〓）となる点を
検出し、上記計数部１３のデータ（図中の記号
Ca、C〓、C〓、C〓）から下式で示す演算を行う事
により周波数を求める事も出来る。
ｆ＝１／２・（C〓−Ca）・４×10-9（Hz）(2)
但し、ｆは周波数、Co又はCe、C〓等は計数部
１３で計数する同期部１からの出力信号の数、
Hp又はHa、Hb等はサンプルホールド部８の出力
データの値、Hpはエコーが存在しない時間領域
のレベルすなわち零レベルである。
１３で計数する同期部１からの出力信号の数、
Hp又はHa、Hb等はサンプルホールド部８の出力
データの値、Hpはエコーが存在しない時間領域
のレベルすなわち零レベルである。
以上のようにこの発明によれば計数パルスを高
周波数化することなく、周波数を測定出来ること
により、バツテリによる使用を可能としたばかり
でなく装置の小型化が可能で、可搬性に富み、現
場（建築、橋梁、造船等）での探傷作業がより精
度よく実施出来る等の特徴を有する。
周波数化することなく、周波数を測定出来ること
により、バツテリによる使用を可能としたばかり
でなく装置の小型化が可能で、可搬性に富み、現
場（建築、橋梁、造船等）での探傷作業がより精
度よく実施出来る等の特徴を有する。
第１図はこの発明による超音波探傷装置のブロ
ツク図、第２図はこの発明による遅延手段および
遅延制御器の一実施例を示すブロツク図、第３図
はこの発明による超音波探傷装置の一実施例の動
作説明図、第４図は従来の超音波探傷装置のブロ
ツク図である。 図において、１は同期部、２は送信部、３は探
触子、４は受信部、５は掃引部、６は表示器、７
はモニター端子、８はサンプルホールド部、９は
サンプルゲート発生器、１０は遅延手段、１１は
遅延制御器、１２は移動制御手段、１３は計数
部、１４は記憶部、１５は周波数演算部、１６は
セレクター、１７は遅延線である。なお図中同一
符号は同一または相当部分を示す。
ツク図、第２図はこの発明による遅延手段および
遅延制御器の一実施例を示すブロツク図、第３図
はこの発明による超音波探傷装置の一実施例の動
作説明図、第４図は従来の超音波探傷装置のブロ
ツク図である。 図において、１は同期部、２は送信部、３は探
触子、４は受信部、５は掃引部、６は表示器、７
はモニター端子、８はサンプルホールド部、９は
サンプルゲート発生器、１０は遅延手段、１１は
遅延制御器、１２は移動制御手段、１３は計数
部、１４は記憶部、１５は周波数演算部、１６は
セレクター、１７は遅延線である。なお図中同一
符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 所定の繰り返換し周波数を発生する同期部
と、上記同期部からの出力信号をもとにして送信
信号を発生する送信部と、上記送信部から発生す
る送信信号を超音波信号に変換して被検材に超音
波を入射させるとともに、上記被検材からの反射
波を電気信号に変換する探触子と、上記探触子か
らの電気信号を増幅する受信部と、上記同期部か
らの出力信号によるサンプリングゲートを発生す
るサンプリングゲート発生部と、上記サンプリン
グゲート発生部のサンプリングゲート内に存在す
る上記受信部の出力信号をサンプリングしホール
ドするとともにデイジタル変換するサンプリンホ
ールド部と、上記送信部から発生する送信信号を
上記サンプルゲート発生部の出力信号のサンプリ
ングゲートの時間幅よりも短い一定時間ずつずら
して上記探触子へ送信信号を印加する為の遅延手
段と、上記同期部の出力信号に対応して上記遅延
手段の遅延量を制御する為の遅延制御手段と、上
記遅延制御手段の出力信号をもとに上記サンプル
ゲート発生部の移動量を制御する移動制御手段
と、上記同期部からの出力信号を計測する計数部
と、上記計数部の出力信号に基づき、上記サンプ
ルホールド部の出力信号を記憶する記憶部と、上
記記憶部のデータから上記探触子で電気信号に変
換された被検材を伝播した超音波の周波数を演算
する演算部とを具備したことを特徴とする超音波
探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023249A JPS62180268A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023249A JPS62180268A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62180268A JPS62180268A (ja) | 1987-08-07 |
| JPH0371664B2 true JPH0371664B2 (ja) | 1991-11-14 |
Family
ID=12105323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023249A Granted JPS62180268A (ja) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62180268A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02132367A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波測定装置におけるａ／ｄ変換処理方式 |
| US7546769B2 (en) * | 2005-12-01 | 2009-06-16 | General Electric Compnay | Ultrasonic inspection system and method |
-
1986
- 1986-02-05 JP JP61023249A patent/JPS62180268A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62180268A (ja) | 1987-08-07 |
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