JPH06229992A - 超音波探傷方法及びその装置 - Google Patents
超音波探傷方法及びその装置Info
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- JPH06229992A JPH06229992A JP5020077A JP2007793A JPH06229992A JP H06229992 A JPH06229992 A JP H06229992A JP 5020077 A JP5020077 A JP 5020077A JP 2007793 A JP2007793 A JP 2007793A JP H06229992 A JPH06229992 A JP H06229992A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波エコーが強すぎたときでも感度の再設
定による再検査をなくし、迅速な検査を行う。 【構成】 被検体26へ超音波ビームを送信し、被検体
26からの反射波を受信する振動子2,3,4,5を複
数の屈折角度分もつ超音波探触子1と、超音波探触子1
からの受信信号を増幅した後に波形表示する超音波探傷
器7と備え、各振動子2,3,4,5を励振するタイミ
ングを時分割に行い、且つ、1角度の振動子に対し複数
回の励振を行いながら、各励振タイミングに同期させ主
増幅回路11の増幅度を変える操作を複数の屈折角度毎
の振動子に対し時系列的に行う。これにより、一度の走
査で、増幅度の異なる探傷データを得ることができ、あ
る増幅度ではスケールオーバが生じてもスケールオーバ
の無い別の増幅度のデータも同時に得られるので、再検
査が不要となる。
定による再検査をなくし、迅速な検査を行う。 【構成】 被検体26へ超音波ビームを送信し、被検体
26からの反射波を受信する振動子2,3,4,5を複
数の屈折角度分もつ超音波探触子1と、超音波探触子1
からの受信信号を増幅した後に波形表示する超音波探傷
器7と備え、各振動子2,3,4,5を励振するタイミ
ングを時分割に行い、且つ、1角度の振動子に対し複数
回の励振を行いながら、各励振タイミングに同期させ主
増幅回路11の増幅度を変える操作を複数の屈折角度毎
の振動子に対し時系列的に行う。これにより、一度の走
査で、増幅度の異なる探傷データを得ることができ、あ
る増幅度ではスケールオーバが生じてもスケールオーバ
の無い別の増幅度のデータも同時に得られるので、再検
査が不要となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波探傷装置に係り、
特に、超音波探傷を迅速に行うのに好適な超音波探傷方
法及びその装置に関する。
特に、超音波探傷を迅速に行うのに好適な超音波探傷方
法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波探傷装置の探傷感度は、超音波探
傷器の前置増幅器と主増幅器で決めており、各屈折角毎
に前置増幅器が用意されている。各屈折角の超音波受信
信号の中で1番低いレベルを基準感度として主増幅器で
決め、他の信号レベル合わせは前置増幅器にて個々に設
定している。しかし、基準感度を設定し各屈折角の信号
レベル合わせを行なった後であっても、実探傷検査にお
いては、探傷範囲と被検体の形状により、超音波信号の
反射が強くなって受信信号レベルが大きく基準レベルを
越える現象が発生することがある。通常の場合、受信信
号の強度を評価するAスコープ画面(超音波の受信強度
と伝搬時間を直角座標で表示するもの)にて基準感度で
の受信信号レベルをフルスケール100%に合わせている
ため、100%以上の受信信号については、スケールオー
バーとなり、受信強度を評価できなくなってしまう。
傷器の前置増幅器と主増幅器で決めており、各屈折角毎
に前置増幅器が用意されている。各屈折角の超音波受信
信号の中で1番低いレベルを基準感度として主増幅器で
決め、他の信号レベル合わせは前置増幅器にて個々に設
定している。しかし、基準感度を設定し各屈折角の信号
レベル合わせを行なった後であっても、実探傷検査にお
いては、探傷範囲と被検体の形状により、超音波信号の
反射が強くなって受信信号レベルが大きく基準レベルを
越える現象が発生することがある。通常の場合、受信信
号の強度を評価するAスコープ画面(超音波の受信強度
と伝搬時間を直角座標で表示するもの)にて基準感度で
の受信信号レベルをフルスケール100%に合わせている
ため、100%以上の受信信号については、スケールオー
バーとなり、受信強度を評価できなくなってしまう。
【0003】このため、従来の超音波探傷装置では、1
回の探傷検査において探傷範囲内に100%以上の受信信
号が発生した場合は、評価できないため、探傷範囲内を
検査終了後、超音波探傷器の主増幅器の探傷感度を下げ
て設定し、同一探傷範囲を再度検査している。
回の探傷検査において探傷範囲内に100%以上の受信信
号が発生した場合は、評価できないため、探傷範囲内を
検査終了後、超音波探傷器の主増幅器の探傷感度を下げ
て設定し、同一探傷範囲を再度検査している。
【0004】尚、超音波探傷装置に関連するものとし
て、例えば特開昭53−57893号公報,特開昭55
−65155号公報記載のものがある。
て、例えば特開昭53−57893号公報,特開昭55
−65155号公報記載のものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の超音波
探傷装置で、例えば原子力発電所の圧力容器や配管等の
検査を行う場合、原子炉を停止する定期検査時にのみ検
査が可能となることから、迅速な検査が必要となり、ス
ケールオーバーによる再検査はなるべく回避しなければ
ならないという問題がある。また、原子力発電所におけ
る供用期間中の検査の場合、放射線被爆低減が必須であ
り、検査時間の短縮等検査効率を向上させなければなら
ない。このため、探傷感度の設定を各屈折角毎に確認
し、感度差を考慮しながら設定する必要があり、主増幅
器と前置増幅器の両方の感度調整ツマミの操作が要求さ
れる。これは、使用する屈折角が多くなるほど複雑な操
作となり、かつ高度の熟練技術が要求され、更に設定値
については、その都度記録しなければならないという煩
わしさがある。また、従来の超音波探傷装置は、1つの
屈折角に対して1つの前置増幅器が必要となるため、前
置増幅器の数が多くなり、超音波探傷器が大型化し,シ
ステムが複雑化するという問題もある。更に、スケール
オーバーによる再検査の可能性を完全に無くすことがで
きない。
探傷装置で、例えば原子力発電所の圧力容器や配管等の
検査を行う場合、原子炉を停止する定期検査時にのみ検
査が可能となることから、迅速な検査が必要となり、ス
ケールオーバーによる再検査はなるべく回避しなければ
ならないという問題がある。また、原子力発電所におけ
る供用期間中の検査の場合、放射線被爆低減が必須であ
り、検査時間の短縮等検査効率を向上させなければなら
ない。このため、探傷感度の設定を各屈折角毎に確認
し、感度差を考慮しながら設定する必要があり、主増幅
器と前置増幅器の両方の感度調整ツマミの操作が要求さ
れる。これは、使用する屈折角が多くなるほど複雑な操
作となり、かつ高度の熟練技術が要求され、更に設定値
については、その都度記録しなければならないという煩
わしさがある。また、従来の超音波探傷装置は、1つの
屈折角に対して1つの前置増幅器が必要となるため、前
置増幅器の数が多くなり、超音波探傷器が大型化し,シ
ステムが複雑化するという問題もある。更に、スケール
オーバーによる再検査の可能性を完全に無くすことがで
きない。
【0006】本発明の目的は、前置増幅器数が少なくて
済み、また、探傷検査作業において容易に探傷感度を各
屈折角毎に設定でき、スケールオーバーによる再検査を
無くし迅速な探傷検査を行うことのできる超音波探傷装
置と超音波探傷方法を提供することにある。
済み、また、探傷検査作業において容易に探傷感度を各
屈折角毎に設定でき、スケールオーバーによる再検査を
無くし迅速な探傷検査を行うことのできる超音波探傷装
置と超音波探傷方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、被検体へ超
音波ビームを送信し被検体からの反射波を受信する振動
子を複数の屈折角度分もつ超音波探触子と、超音波探触
子からの受信信号を増幅した後に波形表示する超音波探
傷器と、各振動子を励振するタイミングを時分割に行い
且つ1角度の振動子に対し複数回の励振を行いながら各
励振タイミングに同期させ超音波探傷器の増幅度を変え
る操作を前記複数の屈折角度毎の振動子に対し時系列的
に行う手段とを設けることで、達成される。
音波ビームを送信し被検体からの反射波を受信する振動
子を複数の屈折角度分もつ超音波探触子と、超音波探触
子からの受信信号を増幅した後に波形表示する超音波探
傷器と、各振動子を励振するタイミングを時分割に行い
且つ1角度の振動子に対し複数回の励振を行いながら各
励振タイミングに同期させ超音波探傷器の増幅度を変え
る操作を前記複数の屈折角度毎の振動子に対し時系列的
に行う手段とを設けることで、達成される。
【0008】
【作用】超音波探傷器は、例えば複数の屈折角の振動子
で構成された超音波探触子に対し、屈折角毎に順次励振
するタイミング信号を出力し、超音波探触子からは超音
波信号を受信する。超音波探傷器は、励振タイミング信
号に同期しているため、各屈折角に対する増幅度を順次
時系列的に切換え、かつ、増幅度を基準感度とそれより
低い感度に切換えて増幅,検波整流しビデオ信号として
出力することにより、第1の屈折角の基準感度エコー,
同低い感度エコー、第2の屈折角の基準感度エコー,同
低い感度エコー、第3の屈折角の基準感度エコー,同低
い感度エコー、第4の屈折角の基準感度エコー,同低い
感度エコー,…の様に、時系列的にデータ収録を行う。
これにより、増幅度の異なる探傷感度で探傷範囲を一回
の走査で収録することが可能となる。
で構成された超音波探触子に対し、屈折角毎に順次励振
するタイミング信号を出力し、超音波探触子からは超音
波信号を受信する。超音波探傷器は、励振タイミング信
号に同期しているため、各屈折角に対する増幅度を順次
時系列的に切換え、かつ、増幅度を基準感度とそれより
低い感度に切換えて増幅,検波整流しビデオ信号として
出力することにより、第1の屈折角の基準感度エコー,
同低い感度エコー、第2の屈折角の基準感度エコー,同
低い感度エコー、第3の屈折角の基準感度エコー,同低
い感度エコー、第4の屈折角の基準感度エコー,同低い
感度エコー,…の様に、時系列的にデータ収録を行う。
これにより、増幅度の異なる探傷感度で探傷範囲を一回
の走査で収録することが可能となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る超音波探傷装
置の概要構成図である。本実施例に係る超音波探傷装置
は、原子力発電所の定期検査に使用するものであり、マ
ルチビーム式超音波探触子(以下、超音波探触子と略
称)1と超音波探傷器7から成る。マルチビーム式超音
波探触子1は、例えば0°,45°,60°,70°等の複数の屈
折角用の振動子2,3,4,5及びシュー6(シューの
各振動子取付位置の面の傾斜角度は、被検体26への超
音波屈折角(入射角)が前記の各角度となるようになっ
ている。)を備え、各振動子2,3,4,5からシュー
6を介して、超音波信号を被検体26に送信し、被検体
26からの反射超音波を受信する。
明する。図1は、本発明の一実施例に係る超音波探傷装
置の概要構成図である。本実施例に係る超音波探傷装置
は、原子力発電所の定期検査に使用するものであり、マ
ルチビーム式超音波探触子(以下、超音波探触子と略
称)1と超音波探傷器7から成る。マルチビーム式超音
波探触子1は、例えば0°,45°,60°,70°等の複数の屈
折角用の振動子2,3,4,5及びシュー6(シューの
各振動子取付位置の面の傾斜角度は、被検体26への超
音波屈折角(入射角)が前記の各角度となるようになっ
ている。)を備え、各振動子2,3,4,5からシュー
6を介して、超音波信号を被検体26に送信し、被検体
26からの反射超音波を受信する。
【0010】超音波探傷器7は、タイミング回路8にて
発生されるタイミング信号aにより、パルサー回路9で
各屈折角の振動子2,3,4,5を励振するための励振
信号b,c,d,eを出力し、超音波信号f,g,h,
iを発する。各振動子2,3,4,5は、被検体26内
から反射されてくる超音波を受信して各反射超音波を電
気信号に変換し、前置増幅回路10に送る。この前置増
幅回路10では、受信した電気信号を一旦一定の増幅度
で増幅する。尚、本実施例では、超音波の送受信を1つ
の振動子で行なう一探法を例として説明しているため、
図1に示す超音波信号f,g,h,iは送信信号と受信
信号を示す。
発生されるタイミング信号aにより、パルサー回路9で
各屈折角の振動子2,3,4,5を励振するための励振
信号b,c,d,eを出力し、超音波信号f,g,h,
iを発する。各振動子2,3,4,5は、被検体26内
から反射されてくる超音波を受信して各反射超音波を電
気信号に変換し、前置増幅回路10に送る。この前置増
幅回路10では、受信した電気信号を一旦一定の増幅度
で増幅する。尚、本実施例では、超音波の送受信を1つ
の振動子で行なう一探法を例として説明しているため、
図1に示す超音波信号f,g,h,iは送信信号と受信
信号を示す。
【0011】パルサー回路9では、タイミング回路8か
ら出力されるタイミング信号aの同期信号に同期して、
励振信号を、同じ振動子に対して2度繰返し出力する。
つまり、本実施例の場合、0°→0°→45°→45°→60°
→60°→70°→70°の順序で励振信号を出力する。前置
増幅回路10では、0°,45°,60°,70°の各受信信号が
前記の励振信号に同期して入力されるため、4角度分を
角度毎に時分割に制御し時系列的な信号とする。
ら出力されるタイミング信号aの同期信号に同期して、
励振信号を、同じ振動子に対して2度繰返し出力する。
つまり、本実施例の場合、0°→0°→45°→45°→60°
→60°→70°→70°の順序で励振信号を出力する。前置
増幅回路10では、0°,45°,60°,70°の各受信信号が
前記の励振信号に同期して入力されるため、4角度分を
角度毎に時分割に制御し時系列的な信号とする。
【0012】主増幅回路11では、前置増幅器10にて
一旦増幅された0°,45°,60°,70°の時系列的な受信信
号を評価レベルまで大幅に増幅する。この時、タイミン
グ回路8から出力されるタイミング信号a’のゲイン選
択信号に同期して増幅度を変える。パルサ−回路9で
は、1角度の振動子に対し、2度励振信号を出力するた
め、主増幅回路11では、例えば1回目の励振時のタイ
ミングには基準となる増幅度を設定し、2回目の励振時
のタイミングには、1回目より低い増幅度(例えば1/
10の増幅度)を設定する。この様に、振動子の励振信
号に同期させ時分割にて増幅度を制御し、1回の走査中
に各振動子で異なる複数の増幅度(本実施例では2種類
の増幅度)の信号を得る。
一旦増幅された0°,45°,60°,70°の時系列的な受信信
号を評価レベルまで大幅に増幅する。この時、タイミン
グ回路8から出力されるタイミング信号a’のゲイン選
択信号に同期して増幅度を変える。パルサ−回路9で
は、1角度の振動子に対し、2度励振信号を出力するた
め、主増幅回路11では、例えば1回目の励振時のタイ
ミングには基準となる増幅度を設定し、2回目の励振時
のタイミングには、1回目より低い増幅度(例えば1/
10の増幅度)を設定する。この様に、振動子の励振信
号に同期させ時分割にて増幅度を制御し、1回の走査中
に各振動子で異なる複数の増幅度(本実施例では2種類
の増幅度)の信号を得る。
【0013】検波回路12は、主増幅回路11から出力
されるAC波形を検波整流し、DC波形とする。表示回
路13は、検波回路12から出力されるDC波形をタイ
ミング回路8から出力されるタイミング信号nに同期し
て、超音波受信信号の受信強度と伝搬時間を直角座標の
形で表すAスコープ表示を行なう。
されるAC波形を検波整流し、DC波形とする。表示回
路13は、検波回路12から出力されるDC波形をタイ
ミング回路8から出力されるタイミング信号nに同期し
て、超音波受信信号の受信強度と伝搬時間を直角座標の
形で表すAスコープ表示を行なう。
【0014】表示回路13には、4角度の屈折角に対
し、それぞれ2種類の増幅度が時分割に入力されるた
め、8パターンの表示が必要になるが選択して1つのパ
ターンを表示する。例えば、1つの屈折角に対して、主
増幅器の増幅度を通常ゲインと低いゲインとして分け、
例えば低いゲインを通常ゲインの1/10の値とする
と、通常ゲインでAスコープ表示フルスケール100%の
エコーに対し、低いゲインでは10%として評価できる。
つまり、通常ゲインを基準とすると低いゲインを使うこ
とにより、フルスケール100%の10倍の1000%のエコ
ーまで評価可能となる。
し、それぞれ2種類の増幅度が時分割に入力されるた
め、8パターンの表示が必要になるが選択して1つのパ
ターンを表示する。例えば、1つの屈折角に対して、主
増幅器の増幅度を通常ゲインと低いゲインとして分け、
例えば低いゲインを通常ゲインの1/10の値とする
と、通常ゲインでAスコープ表示フルスケール100%の
エコーに対し、低いゲインでは10%として評価できる。
つまり、通常ゲインを基準とすると低いゲインを使うこ
とにより、フルスケール100%の10倍の1000%のエコ
ーまで評価可能となる。
【0015】図2は、本発明の一実施例に係る超音波探
傷装置の全体構成図である。探傷現場において、探傷現
場機器14は、超音波探触子1を保持し被検体26表面
を走査し超音波信号の被検体26に対する送受信を行な
う。検査室内機器15は、超音波探触子1を保持して走
査する駆動装置17を制御する。データ処理装置16
は、位置信号及び超音波受信信号を収録し、収録したデ
ータを解析する。
傷装置の全体構成図である。探傷現場において、探傷現
場機器14は、超音波探触子1を保持し被検体26表面
を走査し超音波信号の被検体26に対する送受信を行な
う。検査室内機器15は、超音波探触子1を保持して走
査する駆動装置17を制御する。データ処理装置16
は、位置信号及び超音波受信信号を収録し、収録したデ
ータを解析する。
【0016】探傷現場機器14は、超音波探触子1と駆
動装置17とから構成されるが、探傷現場機器14と検
査室内機器15との間が離れていて超音波受信信号の減
衰が大きい場合は、一般にその間に前置増幅器18を設
置する。
動装置17とから構成されるが、探傷現場機器14と検
査室内機器15との間が離れていて超音波受信信号の減
衰が大きい場合は、一般にその間に前置増幅器18を設
置する。
【0017】検査室内機器15は、制御装置19とデー
タ収録装置25から成り、データ収録装置25は、超音
波探傷器7,入出力回路20,コンピュータ21,設定
器22,表示器23,記録装置24(例えば、フロッピ
ーディスク装置)を備えている。
タ収録装置25から成り、データ収録装置25は、超音
波探傷器7,入出力回路20,コンピュータ21,設定
器22,表示器23,記録装置24(例えば、フロッピ
ーディスク装置)を備えている。
【0018】超音波探傷器7では、前置増幅器18を介
し、図1にて説明した様に、超音波探触子1に対し、各
屈折角毎の振動子励振タイミングに同期させ、時分割で
主増幅器の増幅度を「通常ゲイン」と「低いゲイン」に
設定して超音波探傷を行ない、Aスコープ表示を行な
う。
し、図1にて説明した様に、超音波探触子1に対し、各
屈折角毎の振動子励振タイミングに同期させ、時分割で
主増幅器の増幅度を「通常ゲイン」と「低いゲイン」に
設定して超音波探傷を行ない、Aスコープ表示を行な
う。
【0019】制御装置19は、駆動装置17を制御し、
超音波探触子1を被検体26の表面に接触させ走行す
る。駆動装置17からは、走行時の位置信号oを、制御
装置19を介して、データ収録装置25の入出力回路2
0へ出力する。入出力回路20では、超音波探傷器7か
ら時系列的に出力されるビデオ信号pを波高値と路程値
にディジタル化し、また、位置信号oもディジタル化
し、コンピュータ21の制御により、フロッピーディス
ク装置24に記録する。制御装置19及びデータ収録装
置25の全体制御及び指令は、設定器22から入力さ
れ、必要な情報は表示器23に表示される。駆動装置1
7に対する起動/停止指令や、超音波探傷器7に対する
各屈折角毎の増幅度の設定指示や、ディジタル化された
超音波信号と位置信号をフロッピーディスク装置24に
記録するための開始/終了指示等は、設定器22から入
力される。
超音波探触子1を被検体26の表面に接触させ走行す
る。駆動装置17からは、走行時の位置信号oを、制御
装置19を介して、データ収録装置25の入出力回路2
0へ出力する。入出力回路20では、超音波探傷器7か
ら時系列的に出力されるビデオ信号pを波高値と路程値
にディジタル化し、また、位置信号oもディジタル化
し、コンピュータ21の制御により、フロッピーディス
ク装置24に記録する。制御装置19及びデータ収録装
置25の全体制御及び指令は、設定器22から入力さ
れ、必要な情報は表示器23に表示される。駆動装置1
7に対する起動/停止指令や、超音波探傷器7に対する
各屈折角毎の増幅度の設定指示や、ディジタル化された
超音波信号と位置信号をフロッピーディスク装置24に
記録するための開始/終了指示等は、設定器22から入
力される。
【0020】データ処理装置16は、データ収録装置2
5でフロッピーディスクに記録された探傷データをフロ
ッピーディスク装置27で読出し、コンピュータ28で
解析し、データ評価に必要な各種図表を表示器29及び
プリンタ30へ出力する。
5でフロッピーディスクに記録された探傷データをフロ
ッピーディスク装置27で読出し、コンピュータ28で
解析し、データ評価に必要な各種図表を表示器29及び
プリンタ30へ出力する。
【0021】図3は、上述した超音波探傷器の動作タイ
ミングを示す図である。TRIG信号は、超音波探傷器
の同期信号となり、この信号に同期して、各屈折角に対
する振動子励振信号の基準信号となるSAP信号が出力
される。角度信号(CH0,CH1)は、時系列的に超
音波信号の送受信を行なっているため、TRIG信号に
同期させ屈折角の識別信号として2ビット持つ。増幅度
信号(GAIN)は、同一角度において主増幅器の増幅
度を2段階に切換えて行なっているため、増幅度の識別
信号として1ビット持つ。図3に示す実施例では、超音
波繰返周波数を2KHz(500μsec)としているため、
8回の超音波繰返しで1サイクルになる。尚、1サイク
ル内における屈折角及び増幅度の順序については、適宜
変更可能である。
ミングを示す図である。TRIG信号は、超音波探傷器
の同期信号となり、この信号に同期して、各屈折角に対
する振動子励振信号の基準信号となるSAP信号が出力
される。角度信号(CH0,CH1)は、時系列的に超
音波信号の送受信を行なっているため、TRIG信号に
同期させ屈折角の識別信号として2ビット持つ。増幅度
信号(GAIN)は、同一角度において主増幅器の増幅
度を2段階に切換えて行なっているため、増幅度の識別
信号として1ビット持つ。図3に示す実施例では、超音
波繰返周波数を2KHz(500μsec)としているため、
8回の超音波繰返しで1サイクルになる。尚、1サイク
ル内における屈折角及び増幅度の順序については、適宜
変更可能である。
【0022】図4は、図3と同じく超音波探傷器の動作
タイミングを示す図であり、図4では、超音波繰返しで
の1サイクルにおける1/8周期について示している。
TRIG信号の立下がりに同期してSAP信号が立下が
り30μsec後に立上がる。この30μsecの間に、その
周期で設定される増幅度を主増幅器に設定する。SAP
信号の立上りに同期して振動子励振信号Tが出力され、
受信信号Rが入力される。そして受信信号Rは、検波整
流されVIDEO信号となる。
タイミングを示す図であり、図4では、超音波繰返しで
の1サイクルにおける1/8周期について示している。
TRIG信号の立下がりに同期してSAP信号が立下が
り30μsec後に立上がる。この30μsecの間に、その
周期で設定される増幅度を主増幅器に設定する。SAP
信号の立上りに同期して振動子励振信号Tが出力され、
受信信号Rが入力される。そして受信信号Rは、検波整
流されVIDEO信号となる。
【0023】図5は、Aスコ−プ表示における通常のゲ
イン(ノ−マルGAIN)と低いゲイン(1/10GA
IN)のエコ−評価例を示す図である。ノ−マルGAI
Nで100%以上となり、エコ−高さが評価できなくて
も1/10GAINにて15%として評価できる。つま
り、1/10GAINにて15%のためノ−マルGAI
Nでは、150%相当として評価可能となる。
イン(ノ−マルGAIN)と低いゲイン(1/10GA
IN)のエコ−評価例を示す図である。ノ−マルGAI
Nで100%以上となり、エコ−高さが評価できなくて
も1/10GAINにて15%として評価できる。つま
り、1/10GAINにて15%のためノ−マルGAI
Nでは、150%相当として評価可能となる。
【0024】図6は、超音波探傷装置の動作タイミング
を示す図である。駆動装置からの位置信号としてエンコ
ーダA相とB相が制御装置を介して入力される。エンコ
ーダA相,B相は、位相弁別されUP/DOWNパルス
となり、超音波探触子の位置信号として計数される。
を示す図である。駆動装置からの位置信号としてエンコ
ーダA相とB相が制御装置を介して入力される。エンコ
ーダA相,B相は、位相弁別されUP/DOWNパルス
となり、超音波探触子の位置信号として計数される。
【0025】本実施例では、駆動装置が0.5mm移動す
る毎に、超音波データを収録する。尚、本実施例の場
合、駆動装置が停止し位置信号の変化がない時は、超音
波データは収録しない。駆動装置の最大移動スピードを
50mm/secとした場合、0.5mmの移動に対し10mse
cの時間が必要となる。駆動装置と超音波探傷器の超音
波繰返周期は非同期のため、駆動装置が0.5mm移動時
に屈折角0°,45°,60°,70°でかつ、各屈折角
で増幅度が2種類の計8パターンの超音波信号の収録が
必要となる。超音波探傷器の繰返周波数は、2KHz
(500μsec)のため、1サイクルの探傷時間は、8×50
0μsec=4msecであり、十分に速い。このため、探傷
の取こぼし等は生せず、各屈折角で2種類の増幅度のデ
ータは全て収録可能である。ちなみに、駆動装置が0.
5mm移動する間に、超音波探傷器では、10msec/4
msec=2.5サイクルの探傷を行なうことができる。
る毎に、超音波データを収録する。尚、本実施例の場
合、駆動装置が停止し位置信号の変化がない時は、超音
波データは収録しない。駆動装置の最大移動スピードを
50mm/secとした場合、0.5mmの移動に対し10mse
cの時間が必要となる。駆動装置と超音波探傷器の超音
波繰返周期は非同期のため、駆動装置が0.5mm移動時
に屈折角0°,45°,60°,70°でかつ、各屈折角
で増幅度が2種類の計8パターンの超音波信号の収録が
必要となる。超音波探傷器の繰返周波数は、2KHz
(500μsec)のため、1サイクルの探傷時間は、8×50
0μsec=4msecであり、十分に速い。このため、探傷
の取こぼし等は生せず、各屈折角で2種類の増幅度のデ
ータは全て収録可能である。ちなみに、駆動装置が0.
5mm移動する間に、超音波探傷器では、10msec/4
msec=2.5サイクルの探傷を行なうことができる。
【0026】図7は、超音波探傷装置の制御手順を示す
フローチャートである。時分割に時系列的に入力される
ビデオ信号をディジタル化した信号によりデータ取込み
の動作を行なう。収録開始指令後、まず、スレッシュホ
ールドレベルを決めておく。例えば、Aスコープ10%
以上のエコーが検出された時にデータを取込むものとす
ると、エコー検出の有無判定を行い、検出されなければ
検出するまで、又は、収録終了指令が入力されるまでル
ープ処理を行なう。もし、エコーを検出された場合は、
エコーデータとして路程値,波高値等各種の識別が必要
となるため、識別信号として角度信号(CH0,CH
1),増幅度信号(GAIN)を取込む。エコーデータ
・角度信号・増幅度信号を取込んだことにより、1サイ
クルが8回の超音波繰返しの内、1回分のデータを取込
んだことになる。
フローチャートである。時分割に時系列的に入力される
ビデオ信号をディジタル化した信号によりデータ取込み
の動作を行なう。収録開始指令後、まず、スレッシュホ
ールドレベルを決めておく。例えば、Aスコープ10%
以上のエコーが検出された時にデータを取込むものとす
ると、エコー検出の有無判定を行い、検出されなければ
検出するまで、又は、収録終了指令が入力されるまでル
ープ処理を行なう。もし、エコーを検出された場合は、
エコーデータとして路程値,波高値等各種の識別が必要
となるため、識別信号として角度信号(CH0,CH
1),増幅度信号(GAIN)を取込む。エコーデータ
・角度信号・増幅度信号を取込んだことにより、1サイ
クルが8回の超音波繰返しの内、1回分のデータを取込
んだことになる。
【0027】データ取込み後、位置信号を比較し、取込
済の位置に対し0.5mm以上の位置の移動判定を行な
い、「有」の場合はフロッピーディスク装置に対して、
収録データとして書込む。「無」の場合は、またエコー
検出判定処理を行なう。この場合、同一角度信号及び増
幅度位置でエコーが検出された場合は、前回取込んだデ
ータを更新する。
済の位置に対し0.5mm以上の位置の移動判定を行な
い、「有」の場合はフロッピーディスク装置に対して、
収録データとして書込む。「無」の場合は、またエコー
検出判定処理を行なう。この場合、同一角度信号及び増
幅度位置でエコーが検出された場合は、前回取込んだデ
ータを更新する。
【0028】図8は、フロッピーディスクに書込むデー
タフォーマットを示す図であり、位置信号が0.5mm変
化するまでの間に1サイクル分のデータを取込んだ場合
のデータフォーマット例である。
タフォーマットを示す図であり、位置信号が0.5mm変
化するまでの間に1サイクル分のデータを取込んだ場合
のデータフォーマット例である。
【0029】データ処理装置では、データフォーマット
からも判る様に、1つのエコーデータに対しては、屈折
角情報及び増幅度情報が付いているため。例えば、45°
の屈折角で増幅度が1/10ゲインの状態でエコー高さ
データが15%であったとすると、正規のエコー高さは、
通常の増幅度に換算し15×10=150%として処理
し、解析することができる。
からも判る様に、1つのエコーデータに対しては、屈折
角情報及び増幅度情報が付いているため。例えば、45°
の屈折角で増幅度が1/10ゲインの状態でエコー高さ
データが15%であったとすると、正規のエコー高さは、
通常の増幅度に換算し15×10=150%として処理
し、解析することができる。
【0030】本実施例によれば、超音波探傷器7の探傷
タイミングを時分割に切換えて、探傷感度を変えること
により、各屈折角毎に持っていた増幅器が1系統のみで
よくなる。また、同一屈折角内で増幅度を2段階に変え
るため、通常の増幅度でAスコープ表示100%以上とな
り測定不能となる場合でも、同時に低いゲイン(1/1
0)で探傷データを収録するため、再探傷を実施する必
要がなくなり、検査時間が短縮され検査効率が向上す
る。
タイミングを時分割に切換えて、探傷感度を変えること
により、各屈折角毎に持っていた増幅器が1系統のみで
よくなる。また、同一屈折角内で増幅度を2段階に変え
るため、通常の増幅度でAスコープ表示100%以上とな
り測定不能となる場合でも、同時に低いゲイン(1/1
0)で探傷データを収録するため、再探傷を実施する必
要がなくなり、検査時間が短縮され検査効率が向上す
る。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、ハードウェア量が低減
し、また、エコーが強すぎる場合でも再探傷を行う必要
がなく短時間に検査ができるようになる。
し、また、エコーが強すぎる場合でも再探傷を行う必要
がなく短時間に検査ができるようになる。
【図1】本発明の一実施例に係る超音波探傷装置の概要
構成図である。
構成図である。
【図2】本発明の一実施例に係る超音波探傷装置の全体
構成図である。
構成図である。
【図3】超音波探傷器の動作タイミング説明図である。
【図4】超音波探傷器の動作タイミング詳細説明図であ
る。
る。
【図5】増幅度切替によるAスコ−プ表示説明図であ
る。
る。
【図6】超音波探傷装置の動作タイミング説明図であ
る。
る。
【図7】超音波探傷装置のデータ取込みの動作フロー説
明図である。
明図である。
【図8】フロッピーディスクへのデ−タ書込フォーマッ
ト図である。
ト図である。
a…タイミング信号、b〜e…励振信号、f〜i…超音
波送受信信号、j〜m…受信信号、n…タイミング信
号、o…位置信号、p…ビデオ信号、1…超音波探触
子、2〜5…振動子、6…シュー、7…超音波探傷器、
14…探傷現場機器、15…検査室内機器、16…デー
タ処理装置、17…駆動装置、18…前置増幅器、19
…制御装置、20…入出力回路、21…コンピュータ、
22…設定器、23…フロッピーディスク装置、24…
表示器、25…データ収録装置、26…被検体、27…
フロッピーディスク装置、28…コンピュータ、29…
表示器、30…プリンタ。
波送受信信号、j〜m…受信信号、n…タイミング信
号、o…位置信号、p…ビデオ信号、1…超音波探触
子、2〜5…振動子、6…シュー、7…超音波探傷器、
14…探傷現場機器、15…検査室内機器、16…デー
タ処理装置、17…駆動装置、18…前置増幅器、19
…制御装置、20…入出力回路、21…コンピュータ、
22…設定器、23…フロッピーディスク装置、24…
表示器、25…データ収録装置、26…被検体、27…
フロッピーディスク装置、28…コンピュータ、29…
表示器、30…プリンタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿沼 行雄 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 能島 久男 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 神田 喜美雄 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 佐々木 典 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (11)
- 【請求項1】 被検体の所要位置から所要入射角で該被
検体内に送信した超音波の反射波を受信して電気信号に
変換し、該電気信号を設定増幅度で増幅してから探傷デ
ータを求める処理を、前記所要位置を前記被検体表面に
沿って走査しながら繰り返す超音波探傷方法において、
超音波を被検体内に送信して得られる反射超音波の電気
信号を第1設定増幅度で増幅して探傷データを求めた
後、同一走査中に同一位置,同一入射角で再び超音波を
被検体内に送信し、得られる反射超音波の電気信号を前
記第1設定増幅度とは異なる第2設定増幅度で増幅して
探傷データを求めることを特徴とする超音波探傷方法。 - 【請求項2】 請求項1において、前記所要入射角は予
め設定した複数の所定入射角とし、各所定入射角毎に前
記第1設定増幅度による探傷データ及び第2設定増幅度
による探傷データを求めることを特徴とする超音波探傷
方法。 - 【請求項3】 請求項2において、同一位置での異なる
所定入射角,異なる増幅度毎に時分割的に超音波の送信
/受信処理を行うことを特徴とする超音波探傷方法。 - 【請求項4】 被検体を走査しながら入射超音波の反射
波を受信して電気信号に変換し該電気信号を増幅してか
ら探傷データを作成する超音波探傷方法において、走査
中に被検体の同一位置,同一入射角で得られる反射超音
波の電気信号を異なる増幅度で増幅し各増幅信号に基づ
いて夫々探傷データを作成することを特徴とする超音波
探傷方法。 - 【請求項5】 請求項4において、異なる増幅度で探傷
データを作成する毎に超音波の送信を行うことを特徴と
する超音波探傷方法。 - 【請求項6】 請求項1または請求項5のいずれかに記
載の超音波探傷方法で得られる探傷データの記憶方法に
おいて、探傷データに入射角情報及び増幅度情報を付加
して記憶することを特徴とする探傷データの記憶方法。 - 【請求項7】 被検体に超音波を送信する超音波探触子
と、該超音波探触子を励振する励振回路と、反射超音波
を受信して電気信号に変換する超音波探触子と、該電気
信号を増幅する増幅器であって利得可変機能付の増幅器
と、該増幅器の出力から探傷データを生成する探傷デー
タ生成回路と、前記増幅器の増幅度を予め設定した複数
の増幅度間で切替ながら前記励振回路に駆動タイミング
を与えるタイミング回路とを備えることを特徴とする超
音波探傷装置。 - 【請求項8】 被検体に超音波を送信し反射超音波を受
信して電気信号に変換する超音波探触子であって被検体
への超音波入射角の異なる複数の超音波探触子と、各超
音波探触子を順次励振して超音波を発振させる励振回路
と、各超音波探触子から順次得られる反射超音波に基づ
く電気信号を増幅する増幅器であって利得可変機能付の
増幅器と、該増幅器の出力から探傷データを生成する探
傷データ生成回路と、前記励振回路に駆動タイミングを
与えると共に同一走査中に同一位置で同じ超音波探触子
を励振するとき前記増幅器の増幅度を予め設定した別の
増幅度に切り替えるタイミング回路とを備えることを特
徴とする超音波探傷装置。 - 【請求項9】 被検体の所要位置から所要入射角で該被
検体内に送信された超音波の反射波を受信して電気信号
に変換する超音波探触子と、該電気信号を設定増幅度で
増幅してから探傷データを求める処理を前記所要位置を
前記被検体表面に沿って走査しながら繰り返す制御手段
とを備える超音波探傷装置において、超音波を被検体内
に送信して得られる反射超音波の電気信号を第1設定増
幅度で増幅して探傷データを求める手段と、該探傷デー
タを求めた後に同一走査中に同一位置,同一入射角で再
び超音波を被検体内に送信し得られる反射超音波の電気
信号を前記第1設定増幅度とは異なる第2設定増幅度で
増幅して探傷データを求める手段とを備えることを特徴
とする超音波探傷装置。 - 【請求項10】 被検体を走査しながら入射超音波の反
射波を受信して電気信号に変換し該電気信号を増幅して
から探傷データを作成する超音波探傷装置において、走
査中に被検体の同一位置,同一入射角で得られる反射超
音波の電気信号を異なる増幅度で増幅し各増幅信号に基
づいて夫々探傷データを作成する手段を備えることを特
徴とする超音波探傷装置。 - 【請求項11】 被検体へ超音波ビームを送信し被検体
からの反射波を受信する振動子を複数の屈折角度分もつ
超音波探触子と、超音波探触子からの受信信号を増幅し
た後に波形表示する超音波探傷器と、各振動子を励振す
るタイミングを時分割に行い且つ1角度の振動子に対し
複数回の励振を行いながら各励振タイミングに同期させ
超音波探傷器の増幅度を変える操作を前記複数の屈折角
度毎の振動子に対し時系列的に行う手段とを備えること
を特徴とする超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5020077A JPH06229992A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 超音波探傷方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5020077A JPH06229992A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 超音波探傷方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06229992A true JPH06229992A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12017043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5020077A Pending JPH06229992A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 超音波探傷方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06229992A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107796879A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-13 | 辽宁红阳检测有限公司 | 一种多角度周向检测超声波斜探头 |
JP2021032788A (ja) * | 2019-08-28 | 2021-03-01 | 株式会社日立製作所 | 超音波センサ、形状推定方法、膜剥離検査方法及び超音波検査システム |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP5020077A patent/JPH06229992A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107796879A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-03-13 | 辽宁红阳检测有限公司 | 一种多角度周向检测超声波斜探头 |
JP2021032788A (ja) * | 2019-08-28 | 2021-03-01 | 株式会社日立製作所 | 超音波センサ、形状推定方法、膜剥離検査方法及び超音波検査システム |
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