JPH06148153A - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
- Publication number
- JPH06148153A JPH06148153A JP4189894A JP18989492A JPH06148153A JP H06148153 A JPH06148153 A JP H06148153A JP 4189894 A JP4189894 A JP 4189894A JP 18989492 A JP18989492 A JP 18989492A JP H06148153 A JPH06148153 A JP H06148153A
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ 被検体表面に凹凸などがあっても、その表面
の影響を受けずに被検体内の一定の深さを測ることがで
きる、超音波検査装置を提供する。 ［構成］ バースト状の超音波を被検体に放射し、表面
反射波の受信信号を平滑回路をとおし、この平滑化され
た信号波形を利用してゲート基準点を発生させる。
の影響を受けずに被検体内の一定の深さを測ることがで
きる、超音波検査装置を提供する。 ［構成］ バースト状の超音波を被検体に放射し、表面
反射波の受信信号を平滑回路をとおし、この平滑化され
た信号波形を利用してゲート基準点を発生させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波検査装置に関
し、より詳しくは表面ゲート方式を用いて被検体の表面
より所定の深さ位置を検査する、超音波検査装置に関す
るものである。
し、より詳しくは表面ゲート方式を用いて被検体の表面
より所定の深さ位置を検査する、超音波検査装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、超音波検査装置におけるゲート基
準点の発生は、図４にシステムブロック図で示すよう
に、送信回路２から送られた信号を受けて、探触子１は
電気音響変換し超音波を発する。この超音波は、被検体
１２表面で反射されるが一部は、被検体１２内部に入っ
ていき、内部の被検部で反射された後、再び前記超音波
探触子１で受信し、再び電気音響変換され、電気信号と
して受信回路３で受信される。この受信された電気信号
のうち表面反射波信号は、同受信回路３で増幅され、そ
の増幅された電気信号は、ゲート回路６によってゲート
信号発生のために利用される。また、ピーク検出は、前
記受信回路３によって増幅された信号に、前記ゲートを
当てはめ、ゲート内波形のピーク検出をピーク検出回路
７によって行っていた。一般に、被検体１２の表面は、
その設置程度により超音波探触子１の操作面に対し、わ
ずかに傾斜していたり、わずかな凹凸が存在するもので
ある。このような被検体１２の内部を測定する場合、超
音波探触子１を基準にしてゲートを設定していたので
は、被検体１２表面の前記わずかな傾斜、凹凸の影響に
より、被検体１２の一定深さを正確に測定することは極
めて困難である。このような場合には、前記被検体１２
の表面から反射する超音波の表面反射波に適正なトリガ
レベルを設定し、このトリガレベルを表面反射波が越え
る時点を基準にしてゲートを設定するいわゆる表面ゲー
ト方式を用いることにより、被検体の一定の深さを表面
形状の影響を受けずに測定することが可能である。図５
は、従来例のゲート基準点を決めるための説明図であ
り、バースト状の受信波とトリガレベルとの関係を示す
ものである。このトリガレベルがＶRAのときは、被検体
１２の表面の影響により、表面反射波がＷ1 からＷ2 ，
Ｗ3 と変化しても、トリガレベルＶRAとの交点Ａ1 ，Ａ
2 ，Ａ3 の時間的ずれは殆どない。すなわち、図６のタ
イムチャート図に示すように、ゲート基準点ｔA1，
ｔA2，ｔA3はほぼ等しく、したがってゲートもｔDLY 時
間後のほぼ一定の位置に設定される。
準点の発生は、図４にシステムブロック図で示すよう
に、送信回路２から送られた信号を受けて、探触子１は
電気音響変換し超音波を発する。この超音波は、被検体
１２表面で反射されるが一部は、被検体１２内部に入っ
ていき、内部の被検部で反射された後、再び前記超音波
探触子１で受信し、再び電気音響変換され、電気信号と
して受信回路３で受信される。この受信された電気信号
のうち表面反射波信号は、同受信回路３で増幅され、そ
の増幅された電気信号は、ゲート回路６によってゲート
信号発生のために利用される。また、ピーク検出は、前
記受信回路３によって増幅された信号に、前記ゲートを
当てはめ、ゲート内波形のピーク検出をピーク検出回路
７によって行っていた。一般に、被検体１２の表面は、
その設置程度により超音波探触子１の操作面に対し、わ
ずかに傾斜していたり、わずかな凹凸が存在するもので
ある。このような被検体１２の内部を測定する場合、超
音波探触子１を基準にしてゲートを設定していたので
は、被検体１２表面の前記わずかな傾斜、凹凸の影響に
より、被検体１２の一定深さを正確に測定することは極
めて困難である。このような場合には、前記被検体１２
の表面から反射する超音波の表面反射波に適正なトリガ
レベルを設定し、このトリガレベルを表面反射波が越え
る時点を基準にしてゲートを設定するいわゆる表面ゲー
ト方式を用いることにより、被検体の一定の深さを表面
形状の影響を受けずに測定することが可能である。図５
は、従来例のゲート基準点を決めるための説明図であ
り、バースト状の受信波とトリガレベルとの関係を示す
ものである。このトリガレベルがＶRAのときは、被検体
１２の表面の影響により、表面反射波がＷ1 からＷ2 ，
Ｗ3 と変化しても、トリガレベルＶRAとの交点Ａ1 ，Ａ
2 ，Ａ3 の時間的ずれは殆どない。すなわち、図６のタ
イムチャート図に示すように、ゲート基準点ｔA1，
ｔA2，ｔA3はほぼ等しく、したがってゲートもｔDLY 時
間後のほぼ一定の位置に設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記図５のト
リガレベルがＶRBの場合には、表面反射波がＷ1 ，Ｗ2
と変化してもトリガレベルＢ1 ，Ｂ2 の時間的ずれは殆
どないものの、表面反射波がＷ3 になるとトリガレベル
との交点Ｂ3 は、Ｂ1 ，Ｂ2 とは時間的に１波長以上ず
れた点となる。このため、図６の表面反射波Ｗ3 に係る
ゲート基準点ｔB3も、ｔB1，ｔB2に対してｔW 遅れた位
置となり、したがってゲート位置もｔW 相当分遅れた位
置となり、所定の深さの測定ができないという課題があ
った。本発明は、被検体１２の表面の僅かな傾斜、また
は僅かな凹凸によって表面反射波が変化しても、ゲート
基準点の時間的なずれが、測定に影響ない程度の変化に
抑えられるようにすることを目的とする。
リガレベルがＶRBの場合には、表面反射波がＷ1 ，Ｗ2
と変化してもトリガレベルＢ1 ，Ｂ2 の時間的ずれは殆
どないものの、表面反射波がＷ3 になるとトリガレベル
との交点Ｂ3 は、Ｂ1 ，Ｂ2 とは時間的に１波長以上ず
れた点となる。このため、図６の表面反射波Ｗ3 に係る
ゲート基準点ｔB3も、ｔB1，ｔB2に対してｔW 遅れた位
置となり、したがってゲート位置もｔW 相当分遅れた位
置となり、所定の深さの測定ができないという課題があ
った。本発明は、被検体１２の表面の僅かな傾斜、また
は僅かな凹凸によって表面反射波が変化しても、ゲート
基準点の時間的なずれが、測定に影響ない程度の変化に
抑えられるようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のような超音波映像検査装置を提供す
る。すなわち本発明は、超音波探触子よりバースト状の
超音波を被検体に放射し、超音波探触子が受信した被検
体よりの表面反射波信号の強度が所定レベルを超えた時
点をゲート基準点として、被検体表面より所定の深さ距
離に対応する時間でゲートを設定する超音波検査装置に
おいて、前記表面反射波信号を平滑化した信号の強度が
所定レベルを超えた時点をゲート基準点とする構成とし
たことを特徴とする、超音波検査装置である。
め、本発明は、次のような超音波映像検査装置を提供す
る。すなわち本発明は、超音波探触子よりバースト状の
超音波を被検体に放射し、超音波探触子が受信した被検
体よりの表面反射波信号の強度が所定レベルを超えた時
点をゲート基準点として、被検体表面より所定の深さ距
離に対応する時間でゲートを設定する超音波検査装置に
おいて、前記表面反射波信号を平滑化した信号の強度が
所定レベルを超えた時点をゲート基準点とする構成とし
たことを特徴とする、超音波検査装置である。
【０００５】
【作用】上記構成において、平滑回路は受信信号を平滑
化して波形を緩やかにし、ゲート基準点設定を安定させ
る作用をする。
化して波形を緩やかにし、ゲート基準点設定を安定させ
る作用をする。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例について、以下、図面にした
がって本発明の構成が実際上どのように具体化されるか
を、その作用とともに説明する。図１は、本発明を適用
した一実施例のブロック説明図であり、図中、１は超音
波探触子で、この超音波探触子１は操作機構１０に把持
され、かつ、送信回路２と受信回路３の増幅回路４と接
続される。この受信回路３は増幅回路４と平滑回路５と
からなり、そのうち増幅回路４はピーク検出回路７に接
続され、平滑回路５はゲート回路６をへて前記ピーク検
出回路７に接続される。ピーク検出回路７からはＡ／Ｄ
８を経てシステム制御装置９に接続される。このシステ
ム制御装置９は、モータ制御装置１１を経て前記操作機
構１０に接続されるほか、表示装置１３、および入力装
置１４にも接続される。このような構成において送信回
路２より送信されたバースト状の信号は、超音波探触子
１により電気音響変換され、超音波となり、被検体１２
に向かって発射され、その発射された超音波は被検体表
面で表面反射波として一部反射されるほか、被検体１２
内部に入っていき、この被検体１２内の傷などの測定対
象箇所からも反射される。これらの反射された超音波
は、超音波探触子１で受信して再び音響電気変換され、
電気信号として受信回路３で受信される。この電気信号
は微弱であるため、受信回路３内の増幅回路４によって
必要な大きさに増幅される。この増幅された受信信号
は、ピーク検出回路７に送られる一方、前記受信回路３
内の平滑回路５によって平滑化され、ゲート回路６に送
られる。
がって本発明の構成が実際上どのように具体化されるか
を、その作用とともに説明する。図１は、本発明を適用
した一実施例のブロック説明図であり、図中、１は超音
波探触子で、この超音波探触子１は操作機構１０に把持
され、かつ、送信回路２と受信回路３の増幅回路４と接
続される。この受信回路３は増幅回路４と平滑回路５と
からなり、そのうち増幅回路４はピーク検出回路７に接
続され、平滑回路５はゲート回路６をへて前記ピーク検
出回路７に接続される。ピーク検出回路７からはＡ／Ｄ
８を経てシステム制御装置９に接続される。このシステ
ム制御装置９は、モータ制御装置１１を経て前記操作機
構１０に接続されるほか、表示装置１３、および入力装
置１４にも接続される。このような構成において送信回
路２より送信されたバースト状の信号は、超音波探触子
１により電気音響変換され、超音波となり、被検体１２
に向かって発射され、その発射された超音波は被検体表
面で表面反射波として一部反射されるほか、被検体１２
内部に入っていき、この被検体１２内の傷などの測定対
象箇所からも反射される。これらの反射された超音波
は、超音波探触子１で受信して再び音響電気変換され、
電気信号として受信回路３で受信される。この電気信号
は微弱であるため、受信回路３内の増幅回路４によって
必要な大きさに増幅される。この増幅された受信信号
は、ピーク検出回路７に送られる一方、前記受信回路３
内の平滑回路５によって平滑化され、ゲート回路６に送
られる。
【０００７】図２は、同実施例において平滑回路として
包絡線検波器を使用した場合のゲート基準点の説明図で
あり、同実施例における平滑化後の信号波形が示されて
いる。すなわち、このゲート回路６に送られた表面反射
波は前記平滑化によって、前記従来例である図５の平滑
化しない波形のような複数のピークが消え、単一のなだ
らかな波形となっている。平滑回路５のゲインを固定値
とすれば、受信信号の大きさに比例してＷ1 ′，
Ｗ2 ′，Ｗ3 ′のように振幅が変化する。ここで、被検
体１２の表面に僅かな傾斜があったり、または僅かな凹
凸がある場合には、この表面反射波に、図２のようにＶ
RBのトリガレベルを設定し、表面反射波Ｗ1 ′，
Ｗ2 ′，Ｗ3 ′がＶRBを越える点をもって、ゲート基準
Ｂ1 ′，Ｂ2 ′，Ｂ3 ′とする。表面反射波がＷ1 ′，
Ｗ2 ′，Ｗ3 ′と変化したときの、トリガレベルＶRBを
越える際の交点Ｂ1 ′，Ｂ2 ′，Ｂ3 ′間の時間的ずれ
は、前記従来例の図５におけるＶRAのときのずれに比べ
ればやや大きいものの、複数のピークが消えているた
め、ＶRB（図５）のときのずれのように１波長以上ずれ
るおそれはない。
包絡線検波器を使用した場合のゲート基準点の説明図で
あり、同実施例における平滑化後の信号波形が示されて
いる。すなわち、このゲート回路６に送られた表面反射
波は前記平滑化によって、前記従来例である図５の平滑
化しない波形のような複数のピークが消え、単一のなだ
らかな波形となっている。平滑回路５のゲインを固定値
とすれば、受信信号の大きさに比例してＷ1 ′，
Ｗ2 ′，Ｗ3 ′のように振幅が変化する。ここで、被検
体１２の表面に僅かな傾斜があったり、または僅かな凹
凸がある場合には、この表面反射波に、図２のようにＶ
RBのトリガレベルを設定し、表面反射波Ｗ1 ′，
Ｗ2 ′，Ｗ3 ′がＶRBを越える点をもって、ゲート基準
Ｂ1 ′，Ｂ2 ′，Ｂ3 ′とする。表面反射波がＷ1 ′，
Ｗ2 ′，Ｗ3 ′と変化したときの、トリガレベルＶRBを
越える際の交点Ｂ1 ′，Ｂ2 ′，Ｂ3 ′間の時間的ずれ
は、前記従来例の図５におけるＶRAのときのずれに比べ
ればやや大きいものの、複数のピークが消えているた
め、ＶRB（図５）のときのずれのように１波長以上ずれ
るおそれはない。
【０００８】したがって増幅回路４からの出力波形がＷ
1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 と変化しても、測定する深さの信号に合
わせて、図３のようにゲートを設定することができる。
すなわち、波形Ｗ2 ′におけるゲート基準点ｔB2′と、
波形Ｗ1 ′におけるゲート基準点ｔB1′と、波形Ｗ3 ′
におけるゲート基準点ｔB3′は、少しづつずれており、
引き続いてそれぞれ一定の遅延時間ｔDLY の後、ゲート
ｔG も少しづつずれて設定されるが、測定に支障はな
い。このように、検波された波形を用いることによっ
て、前記各ゲート基準点ｔB2、ｔB1、ｔB3の発生は、波
形の大きさが変化しても時間的なずれが少なく、したが
って測定深さに対して安定したそれぞれのゲートｔG を
発生させることができる。
1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 と変化しても、測定する深さの信号に合
わせて、図３のようにゲートを設定することができる。
すなわち、波形Ｗ2 ′におけるゲート基準点ｔB2′と、
波形Ｗ1 ′におけるゲート基準点ｔB1′と、波形Ｗ3 ′
におけるゲート基準点ｔB3′は、少しづつずれており、
引き続いてそれぞれ一定の遅延時間ｔDLY の後、ゲート
ｔG も少しづつずれて設定されるが、測定に支障はな
い。このように、検波された波形を用いることによっ
て、前記各ゲート基準点ｔB2、ｔB1、ｔB3の発生は、波
形の大きさが変化しても時間的なずれが少なく、したが
って測定深さに対して安定したそれぞれのゲートｔG を
発生させることができる。
【０００９】これにより発生したゲートは、図１のピー
ク検出回路７に入力され、このゲート内における増幅回
路４からの出力信号のピーク値の検出を行う。このピー
ク値をＡ／Ｄ８によりＡＤ変換した後、システム制御装
置９に入力し、表示装置１３に画像表示する。なお、平
滑回路５からの表面反射波信号は、増幅回路４からの表
面反射波信号に比べ、平滑回路５、ゲート回路６を通過
する際に伝播遅延を起こすのでゲート遅延時間にこれを
配慮する必要があるが、これを無くすには、増幅回路４
とピーク検出回路７に遅延線（図示せず）などの遅延回
路を設ければよい。また、この一実施例では、増幅度の
調整が簡単となるように、増幅回路４の後に平滑回路５
を設けたが、そのほか、受信を増幅回路４と平滑回路５
とで同時に行い、あるいは、平滑回路５の後に、増幅回
路４を接続してもよい。さらに、測定深さの基準が被検
体表面でない場合、例えば、被検体の第１界面よりの反
射波を表面反射波信号としてこれを基準としてもよい。
また、バースト波だけでなく、パルス波の探触子を用い
た場合においても実際は幾つかの連続波の形になること
が多く、このようなバースト状の超音波に対しても同様
に、平滑化した信号波形を用いてゲート基準点を発生さ
せることにより、安定したゲートがかけられるものであ
る。以上、実施例について説明したように、本発明はバ
ースト状の超音波を被検体１２上に放射し、その被検体
１２内部の状態を示す音響情報を採取する超音波検査装
置であり、前記超音波探触子１で受信した被検体１２の
表面反射波信号を、平滑回路５を通して平滑化した信号
Ｗ1 ′、Ｗ2 ′、Ｗ3 ′などを利用してゲート回路６で
ゲート基準点を発生させるので、測定深さに適切な、安
定したゲート位置が設定できるものである。
ク検出回路７に入力され、このゲート内における増幅回
路４からの出力信号のピーク値の検出を行う。このピー
ク値をＡ／Ｄ８によりＡＤ変換した後、システム制御装
置９に入力し、表示装置１３に画像表示する。なお、平
滑回路５からの表面反射波信号は、増幅回路４からの表
面反射波信号に比べ、平滑回路５、ゲート回路６を通過
する際に伝播遅延を起こすのでゲート遅延時間にこれを
配慮する必要があるが、これを無くすには、増幅回路４
とピーク検出回路７に遅延線（図示せず）などの遅延回
路を設ければよい。また、この一実施例では、増幅度の
調整が簡単となるように、増幅回路４の後に平滑回路５
を設けたが、そのほか、受信を増幅回路４と平滑回路５
とで同時に行い、あるいは、平滑回路５の後に、増幅回
路４を接続してもよい。さらに、測定深さの基準が被検
体表面でない場合、例えば、被検体の第１界面よりの反
射波を表面反射波信号としてこれを基準としてもよい。
また、バースト波だけでなく、パルス波の探触子を用い
た場合においても実際は幾つかの連続波の形になること
が多く、このようなバースト状の超音波に対しても同様
に、平滑化した信号波形を用いてゲート基準点を発生さ
せることにより、安定したゲートがかけられるものであ
る。以上、実施例について説明したように、本発明はバ
ースト状の超音波を被検体１２上に放射し、その被検体
１２内部の状態を示す音響情報を採取する超音波検査装
置であり、前記超音波探触子１で受信した被検体１２の
表面反射波信号を、平滑回路５を通して平滑化した信号
Ｗ1 ′、Ｗ2 ′、Ｗ3 ′などを利用してゲート回路６で
ゲート基準点を発生させるので、測定深さに適切な、安
定したゲート位置が設定できるものである。
【００１０】
【発明の効果】以上本発明によれば、バースト状の超音
波を送受信し、表面反射波を平滑回路で検波した信号を
利用してゲート基準点を発生させる構成としたので、被
検体表面に傾斜や凹凸がある場合でも、その表面の影響
を受けずに、安定したゲートがかけられ、被検体の内部
測定が円滑にできる、という効果がある。
波を送受信し、表面反射波を平滑回路で検波した信号を
利用してゲート基準点を発生させる構成としたので、被
検体表面に傾斜や凹凸がある場合でも、その表面の影響
を受けずに、安定したゲートがかけられ、被検体の内部
測定が円滑にできる、という効果がある。
【図１】本発明を適用した一実施例のブロック説明図で
ある。
ある。
【図２】同実施例のゲート基準点の説明図である。
【図３】同実施例のゲート説明のためのタイムチャート
図である。
図である。
【図４】従来例のシステムブロック図である。
【図５】従来例のゲート基準点の説明図である。
【図６】従来例のゲート説明のためのタイムチャート図
である。
である。
１ 超音波探触子 ３ 受信回路 ４ 増幅回路 ５ 平滑回路 ６ ゲート回路 １３ 表示装置 ｔB1，ｔB2，ｔB3 ゲート基準点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 正信 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 超音波探触子よりバースト状の超音波を
被検体に放射し、超音波探触子が受信した被検体よりの
表面反射波信号の強度が所定レべルを超えた時点をゲー
ト基準点として、被検体表面より所定の深さ距離に対応
する時間でゲートを設定する超音波検査装置において、
前記表面反射波信号を平滑化した信号の強度が所定レベ
ルを超えた時点をゲート基準点とする構成としたことを
特徴とする、超音波検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189894A JPH06148153A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 超音波検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4189894A JPH06148153A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 超音波検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148153A true JPH06148153A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=16248971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4189894A Pending JPH06148153A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 超音波検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06148153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8091426B2 (en) | 2007-03-29 | 2012-01-10 | Panasonic Corporation | Ultrasonic wave measuring method and apparatus |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP4189894A patent/JPH06148153A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8091426B2 (en) | 2007-03-29 | 2012-01-10 | Panasonic Corporation | Ultrasonic wave measuring method and apparatus |
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