JPH04134065U - 超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検体の表面形状に関わらず表面から一定の
深度位置の探傷を高速で行える超音波探傷装置を提供す
ること。 【構成】 超音波センサ１で受信した被検体２からのパ
ルス信号をカウンタ５で計数し、演算回路１２で予め設
定された目標値と比較し、超音波センサ１と被検体２の
表面との距離が一定になるような制御信号をモータ９へ
入力する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は超音波探傷装置に係り、特にインパルス反射法を用いた超音波探傷装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の超音波探傷装置においては、超音波を送受信する超音波センサと被検体 との距離を一定に保って被検体の走査をするのが通常であった。この場合、被検 体の表面が走査面と平行であるような場合には問題ないが、円錐形の表面形状を した被検体のように、被検体の表面形状が走査につれて変化し、超音波センサと 被検体との距離を固定したのでは、被検体表面と超音波センサとの距離を走査中 一定に保つことのできない被検体の探傷は困難であり、また、円形の被検体を回 転させて探傷するような場合にも、被検体を回転させる回転台の回転中心と被検 体の中心とが一致しない、いわゆる芯ずれが発生しやすく、この場合には探傷精 度が極めて悪くなってしまう。

【０００３】 このため、走査に応じて超音波センサの位置を変化させ、被検体表面と超音波 センサとの距離を一定に保とうとする試みもなされている。

【０００４】 図２は、このような試みのなされた超音波探傷装置の一例の構成を示すブロッ ク図である。この例の場合、超音波センサ１は、モータ９に駆動されるボールネ ジ１０の回転によりその上下位置を移動させられ、超音波センサ１と試料２の表 面との距離が一定に保たれる。

【０００５】 超音波センサ１と試料２の表面との距離は、試料２からの反射パルス信号をカ ウンタ５で計数することにより求められる。このカウンタ５の計数値を演算回路 １２で予め設定された目標値と比較することにより、超音波センサ１と試料２の 表面との実際の距離と目標距離との差が求められ、この差の値が演算回路１３に 入力される。

【０００６】 一方、モータ１０の回転量はエンコーダ１１により検出され、この回転量デー タが演算回路１３に入力される。演算回路１３では、演算回路１２から入力され た差の値とモータ９の回転量データとを比較し、この差の値に対応する距離だけ 超音波センサ１を移動させる回転量の回転をモータ９がなしたか否かを判断しな がら、Ｄ／Ａ変換器７へ制御信号を出力してモータ９の回転を制御する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

この図２に示した従来の超音波探傷装置では、超音波センサ１の位置を走査に 応じて変化させ、超音波センサ１と被検体２の表面との距離を一定にして測定す ることが可能である。

【０００８】 しかし、この従来例では、超音波センサ１の位置とモータ９の回転角とを、そ れぞれカウンタ５とエンコーダ１１により互いに独立に求め、それぞれの検出値 を演算回路１２，１３で演算処理して制御信号を得ているので、超音波センサ１ の位置制御に極めて時間がかかり、また、エンコーダ１１を用いるので、コスト 的に高価となり、構造的にも複雑となるという欠点があった。

【０００９】 本考案は、従来の超音波探傷装置のこのような欠点を解消するためになされた ものであり、走査に応じて表面形状が変化する被検体でも表面から一定の深さの 位置に焦点を合わせた探傷ができ、かつ、超音波センサを高速で制御できる、構 成が簡単で安価な超音波探傷装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案の超音波探傷装置は、被検体へ超音波を送信し、該超音波の前記被検体 からの反射波を受信する超音波送受信手段と、該超音波送受信手段で受信した前 記反射波に基づくパルス信号を計数する計数手段と、前記超音波送受信手段と前 記被検体表面との距離に対応して設定された目標値と前記計数手段の計数値とを 比較することにより前記超音波送受信手段の位置を制御する制御信号を出力する 演算手段と、該演算手段から入力される制御信号に従って前記超音波送受信手段 の位置を制御する位置制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

本考案の超音波探傷装置においては、超音波送受信手段で受信したパルス信号 を計数し、この計数値を被検体表面との距離に対応して設定された目標値と比較 することにより超音波送受信手段の位置を制御する制御信号を超音波送受信手段 の位置制御手段に出力して、前記計数値のみに基づいて直接位置制御手段を制御 するので、高速で走査しながら、被検体の表面と超音波送受信手段との距離を走 査中一定に保つことが可能となる。また、構成も簡単で生産コストも安価となる 。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１３】 図１は本考案の一実施例の構成を示すブロック図である。

【００１４】 図１において、超音波送受信手段として用いられる超音波センサ１は、位置制 御手段として用いられる３軸スキャナ１４により被検体２の上方に保持され、３ 軸スキャナ１４のモータ９により上下、左右方向に移動させられる。

【００１５】 超音波センサ１にはパルス発信回路３からパルス信号が入力される。超音波セ ンサ１は、この入力されたパルス信号を超音波に変換し、１点に収束する波とし て被検体２へ送信する。また、超音波センサ１は、被検体２の表面及び内部から 反射された反射波を受信し、電気的パルス信号に変換してパルス受信回路４へ入 力する。

【００１６】 パルス受信回路４は、超音波センサ１から入力されたパルス信号を増幅して、 カウンタ５に出力する。

【００１７】 カウンタ５は、パルス受信回路４から入力されたパルス信号を計数し、この計 数値をデジタル信号として演算回路６へ入力する。

【００１８】 演算回路６では、予め設定された目標値と前記計数値とを比較して、超音波セ ンサ１を上下させるためのモータ９の回転数、即ち、モータ９の回転軸に取り付 けられたボールネジ１０の回転数に対応するパルス信号をＤ／Ａ変換器７へ出力 する。

【００１９】 Ｄ／Ａ変換器７は、演算回路６から入力されたパルス信号をアナログ信号に変 換して増幅器８へ出力する。

【００２０】 増幅器８は、Ｄ／Ａ変換器７から入力されたアナログ信号を増幅して、３軸ス キャナ１４のモータ９へ駆動電流として出力する。

【００２１】 次に、本実施例の動作を説明する。

【００２２】 パルス発信回路３から発信された送信パルスは、超音波センサ１によって超音 波に変換され、被検体２に送信される。送信された超音波は、被検体２の表面及 び内部から反射され、再び超音波センサ１によって電気的パルス信号に変換され 、パルス受信回路４に入力される。パルス受信回路４で増幅されたパルス信号は カウンタ５へ送られ、該カウンタ５で超音波センサ１から被検体２の表面までの 距離が計数され、その計数値は演算回路６に送られる。演算回路６では予め設定 された目標値とカウンタ５の計数値とを比較し、該目標値と計数値との差を算出 し、その差に見合ったモータ駆動量を計算して超音波センサ１と被検体２の表面 の距離を一定に保つように制御信号をＤ／Ａ変換器７に送る。Ｄ／Ａ変換器７で は入力された制御信号をアナログ信号に変換し、増幅器８に送り、増幅器８で増 幅された電流がモータ９に入力され、モータ９を駆動し、超音波センサ１と被検 体２の表面との距離は目標値（一定値）に制御される。

【００２３】

【考案の効果】

本考案の超音波探傷装置においては、被検体の表面と超音波送受信装置との距 離を表わすパルス信号の計数値のみに基づき、超音波送受信装置の位置を制御す るので、構成が簡単で安価であり、また高速で走査しながら超音波送受信装置と 被検体表面との距離を一定に保つことができ、円錐形の被検体はもとより、表面 に凹凸のある被検体でも、表面から一定の深度の部分の探傷ができる。また、回 転体の芯ずれの影響も自動的に補正できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のブロック図である。

【図２】従来例のブロック図である。

【符号の説明】

１ 超音波センサ ２ 被検体 ３ パルス発信回路 ４ パルス受信回路 ５ カウンタ ６ 演算回路 ９ モータ １０ ボールネジ １１ エンコーダ １２ 演算回路 １３ 演算回路 １４ ３軸スキャナ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体へ超音波を送信し、該超音波の前
   記被検体からの反射波を受信する超音波送受信手段と、
   該超音波送受信手段で受信した前記反射波に基づくパル
   ス信号を計数する計数手段と、前記超音波送受信手段と
   前記被検体表面との距離に対応して設定された目標値と
   前記計数手段の計数値とを比較することにより前記超音
   波送受信手段の位置を制御する制御信号を出力する演算
   手段と、該演算手段から入力される制御信号に従って前
   記超音波送受信手段の位置を制御する位置制御手段とを
   備えたことを特徴とする超音波探傷装置。