JPH06242081A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPH06242081A JPH06242081A JP5032018A JP3201893A JPH06242081A JP H06242081 A JPH06242081 A JP H06242081A JP 5032018 A JP5032018 A JP 5032018A JP 3201893 A JP3201893 A JP 3201893A JP H06242081 A JPH06242081 A JP H06242081A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 円形断面を有する被測定物の外周に複数の超
音波探触子を配置し、超音波探触子と被検査材の表面反
射エコーまでの超音波伝播時間を測定し、超音波探触子
と被検査材表面までの超音波伝播基準時間と上記の超音
波伝播時間の測定結果の差の値によって、次の送信タイ
ミングにおける送信位置を制御することで、複数の超音
波探触子の被検査材表面からの反射エコーを時間軸上同
一位置になるようにすることで、チャンネル間の洩れ込
み信号が欠陥検出ゲート内に入り込むことを防止する。 【構成】 伝播時間測定部１９で送信から被検査材の表
面エコー検出までの超音波伝播時間を測定し、その測定
結果と伝播時間基準時間測定部２１に設定されている基
準値の差を演算部２３で算出し、算出結果を送信位置制
御部２５へ供給する。 【効果】 被検査材表面からの反射エコーの洩れ込み信
号が欠陥検出ゲート内に入り込まないため、信号対雑音
比が改善でき、精度の良い探傷ができる。
音波探触子を配置し、超音波探触子と被検査材の表面反
射エコーまでの超音波伝播時間を測定し、超音波探触子
と被検査材表面までの超音波伝播基準時間と上記の超音
波伝播時間の測定結果の差の値によって、次の送信タイ
ミングにおける送信位置を制御することで、複数の超音
波探触子の被検査材表面からの反射エコーを時間軸上同
一位置になるようにすることで、チャンネル間の洩れ込
み信号が欠陥検出ゲート内に入り込むことを防止する。 【構成】 伝播時間測定部１９で送信から被検査材の表
面エコー検出までの超音波伝播時間を測定し、その測定
結果と伝播時間基準時間測定部２１に設定されている基
準値の差を演算部２３で算出し、算出結果を送信位置制
御部２５へ供給する。 【効果】 被検査材表面からの反射エコーの洩れ込み信
号が欠陥検出ゲート内に入り込まないため、信号対雑音
比が改善でき、精度の良い探傷ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は鉄鋼製造ラインにおい
て直進搬送されてくる鋼管や棒鋼のような外周が円形断
面を持つ長尺の被検査材内部に存在する欠陥の有無を超
音波を利用して検査する探触子回転型超音波探傷装置に
関するものである。
て直進搬送されてくる鋼管や棒鋼のような外周が円形断
面を持つ長尺の被検査材内部に存在する欠陥の有無を超
音波を利用して検査する探触子回転型超音波探傷装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の探触子回転型超音波探傷
装置を示す図である。図において、１は被検査材、２は
超音波探触子を保持する超音波探触子ホルダ、３ａ、３
ｂは超音波探触子、４は超音波探触子ホルダ２を取り付
けて回転する回転機構装置、５ａ、５ｂは回転機構装置
の回転側に取り付けられ、電磁誘導の原理を利用して回
転側から静止側へ信号を伝達するための回転側信号伝達
部品、６ａ、６ｂは回転機構装置の静止側に取り付けら
れ、電磁誘導の原理を利用して回転側から静止側へ信号
を伝達するための静止側信号伝達部品、７ａ、７ｂは超
音波探触子３ａ、３ｂへ供給する送信パルスを発生する
ための送信部、８ａ、８ｂは送信部７ａ、７ｂから静止
側信号伝達部品６ａ、６ｂまでの間で、送信部７ａ、７
ｂで発生した送信パルス及び超音波探触子３ａ、３ｂで
受信した受信信号を伝送する静止側信号ライン、９ａ、
９ｂは送信部７ａ、７ｂで発生し、静止側信号ライン８
ａ、８ｂと静止側信号伝達部品６ａ、６ｂと回転側信号
伝達部品５ａ、５ｂを介して、超音波探触子３ａ、３ｂ
への送信パルスの供給及び、超音波探触子３ａ、３ｂで
受信した受信信号を伝送する回転側信号ライン、１０
ａ、１０ｂは受信信号を増幅するための受信部、１１
ａ、１１ｂは受信部１０ａ、１０ｂで受信され増幅され
た受信信号、１２ａ、１２ｂは受信部１０ａ、１０ｂで
受信され増幅された受信信号１１ａ、１１ｂから被検査
材の表面エコーを検出する表面エコー検出部、１３ａ、
１３ｂは１０ａ、１０ｂで受信され増幅された受信信号
１１ａ、１１ｂから被検査材に存在する欠陥の有無を検
出する欠陥検出部、１４は同期信号を発生する同期部、
１５は同期部１４で発生し送信部７ａ、７ｂに供給され
る送信トリガ信号、１６は同期部１４で発生し表面エコ
ー検出部１２ａ、１２ｂに供給される表面エコー検出ゲ
ートトリガ信号、１７は同期部１４で発生し欠陥検出部
１３ａ、１３ｂに供給される欠陥検出ゲートトリガ信号
である。
装置を示す図である。図において、１は被検査材、２は
超音波探触子を保持する超音波探触子ホルダ、３ａ、３
ｂは超音波探触子、４は超音波探触子ホルダ２を取り付
けて回転する回転機構装置、５ａ、５ｂは回転機構装置
の回転側に取り付けられ、電磁誘導の原理を利用して回
転側から静止側へ信号を伝達するための回転側信号伝達
部品、６ａ、６ｂは回転機構装置の静止側に取り付けら
れ、電磁誘導の原理を利用して回転側から静止側へ信号
を伝達するための静止側信号伝達部品、７ａ、７ｂは超
音波探触子３ａ、３ｂへ供給する送信パルスを発生する
ための送信部、８ａ、８ｂは送信部７ａ、７ｂから静止
側信号伝達部品６ａ、６ｂまでの間で、送信部７ａ、７
ｂで発生した送信パルス及び超音波探触子３ａ、３ｂで
受信した受信信号を伝送する静止側信号ライン、９ａ、
９ｂは送信部７ａ、７ｂで発生し、静止側信号ライン８
ａ、８ｂと静止側信号伝達部品６ａ、６ｂと回転側信号
伝達部品５ａ、５ｂを介して、超音波探触子３ａ、３ｂ
への送信パルスの供給及び、超音波探触子３ａ、３ｂで
受信した受信信号を伝送する回転側信号ライン、１０
ａ、１０ｂは受信信号を増幅するための受信部、１１
ａ、１１ｂは受信部１０ａ、１０ｂで受信され増幅され
た受信信号、１２ａ、１２ｂは受信部１０ａ、１０ｂで
受信され増幅された受信信号１１ａ、１１ｂから被検査
材の表面エコーを検出する表面エコー検出部、１３ａ、
１３ｂは１０ａ、１０ｂで受信され増幅された受信信号
１１ａ、１１ｂから被検査材に存在する欠陥の有無を検
出する欠陥検出部、１４は同期信号を発生する同期部、
１５は同期部１４で発生し送信部７ａ、７ｂに供給され
る送信トリガ信号、１６は同期部１４で発生し表面エコ
ー検出部１２ａ、１２ｂに供給される表面エコー検出ゲ
ートトリガ信号、１７は同期部１４で発生し欠陥検出部
１３ａ、１３ｂに供給される欠陥検出ゲートトリガ信号
である。
【０００３】従来の超音波探傷装置は上記のように構成
されており、図６、図７を用いて従来の超音波探傷装置
の動作を説明する。被検査材１は搬送ライン上を直進搬
送され、超音波探触子ホルダ２と被検査材１の間は接触
媒質である水を常に供給し充満しておく。超音波探触子
３ａ、３ｂは回転機構装置４に取り付けられた超音波探
触子ホルダ２に保持されて回転するため、超音波探触子
３ａ、３ｂで発生する超音波は、被検査材の外周回りを
スパイラル状に走査している。
されており、図６、図７を用いて従来の超音波探傷装置
の動作を説明する。被検査材１は搬送ライン上を直進搬
送され、超音波探触子ホルダ２と被検査材１の間は接触
媒質である水を常に供給し充満しておく。超音波探触子
３ａ、３ｂは回転機構装置４に取り付けられた超音波探
触子ホルダ２に保持されて回転するため、超音波探触子
３ａ、３ｂで発生する超音波は、被検査材の外周回りを
スパイラル状に走査している。
【０００４】いま送信部７ａ、７ｂに送信トリガ信号１
５が入力すると送信部７ａ、７ｂは送信パルスを発生
し、送信パルスは静止側信号ライン８ａ、８ｂを介して
静止側信号伝達部品６ａ、６ｂに供給される。静止側信
号伝達部品６ａ、６ｂと回転側信号伝達部品５ａ、５ｂ
は電磁結合により静止側から回転側に信号を伝達するよ
う構成されており、回転側信号伝達部品５ａ、５ｂに伝
達された送信パルスは、回転側信号ライン９ａ、９ｂを
介して、超音波探触子３ａ、３ｂに導入される。超音波
探触子３ａ、３ｂは上記送信パルスを超音波信号に変換
し、超音波探触子ホルダ２と被検査材１の間に充満され
ている水を介して超音波を被検査材１に入射させるとと
もに、被検査材１から反射した超音波信号を電気信号に
変換する。
５が入力すると送信部７ａ、７ｂは送信パルスを発生
し、送信パルスは静止側信号ライン８ａ、８ｂを介して
静止側信号伝達部品６ａ、６ｂに供給される。静止側信
号伝達部品６ａ、６ｂと回転側信号伝達部品５ａ、５ｂ
は電磁結合により静止側から回転側に信号を伝達するよ
う構成されており、回転側信号伝達部品５ａ、５ｂに伝
達された送信パルスは、回転側信号ライン９ａ、９ｂを
介して、超音波探触子３ａ、３ｂに導入される。超音波
探触子３ａ、３ｂは上記送信パルスを超音波信号に変換
し、超音波探触子ホルダ２と被検査材１の間に充満され
ている水を介して超音波を被検査材１に入射させるとと
もに、被検査材１から反射した超音波信号を電気信号に
変換する。
【０００５】上記超音波探触子３ａ、３ｂで電気信号に
変換された超音波エコー信号は、送信パルスと逆の経路
で受信部１０ａ、１０ｂに入力される。受信部１０ａ、
１０ｂで受信され増幅された受信信号１１ａ、１１ｂは
表面エコー検出部１２ａ、１２ｂ及び欠陥検出部１３
ａ、１３ｂに供給される。表面エコー検出部１２ａ、１
２ｂは同期部で発生した表面エコー検出ゲートトリガ信
号１６が入力されており、表面エコー検出ゲートトリガ
信号１６をトリガとして表面エコー検出ゲートを発生
し、表面エコーを検出する。欠陥検出部１３ａ、１３ｂ
には同期部で発生した欠陥検出ゲートトリガ信号１７が
入力されており、欠陥検出ゲートトリガ信号１７をトリ
ガとして欠陥検出ゲートを発生して欠陥の有無を検出す
る。
変換された超音波エコー信号は、送信パルスと逆の経路
で受信部１０ａ、１０ｂに入力される。受信部１０ａ、
１０ｂで受信され増幅された受信信号１１ａ、１１ｂは
表面エコー検出部１２ａ、１２ｂ及び欠陥検出部１３
ａ、１３ｂに供給される。表面エコー検出部１２ａ、１
２ｂは同期部で発生した表面エコー検出ゲートトリガ信
号１６が入力されており、表面エコー検出ゲートトリガ
信号１６をトリガとして表面エコー検出ゲートを発生
し、表面エコーを検出する。欠陥検出部１３ａ、１３ｂ
には同期部で発生した欠陥検出ゲートトリガ信号１７が
入力されており、欠陥検出ゲートトリガ信号１７をトリ
ガとして欠陥検出ゲートを発生して欠陥の有無を検出す
る。
【０００６】図７は従来の超音波探傷装置の主要箇所の
タイミングを示す図であり、信号１５は送信トリガ信
号、信号１１ａは超音波探触子３ａで受信され受信部１
０ａで増幅された受信信号、信号１１ｂは超音波探触子
３ｂで受信され受信部１０ｂで増幅された受信信号、信
号１７ａは欠陥検出部１３ａで設定される欠陥検出ゲー
ト、信号１７ｂは欠陥検出部１３ｂで設定される欠陥検
出ゲートである。
タイミングを示す図であり、信号１５は送信トリガ信
号、信号１１ａは超音波探触子３ａで受信され受信部１
０ａで増幅された受信信号、信号１１ｂは超音波探触子
３ｂで受信され受信部１０ｂで増幅された受信信号、信
号１７ａは欠陥検出部１３ａで設定される欠陥検出ゲー
ト、信号１７ｂは欠陥検出部１３ｂで設定される欠陥検
出ゲートである。
【０００７】超音波探触子３ａ、３ｂは互いに被検査材
１の円周上の異なった位置に配置され、送信トリガ信号
１５に同期して送信が行なわれる。片側の超音波探触子
３ａは送信トリガ信号１５に同期した送信繰り返しタイ
ミングで信号１１ａのＴ１１、Ｔ１２の送信が行なわ
れ、それぞれ送信繰り返し毎に被検査材１の表面からの
反射信号Ｓ１１、Ｓ１２及び被検査材１の底面からの反
射信号Ｂ１１、Ｂ１２が得られる。もう一方の超音波探
触子３ｂは送信トリガ信号１５に同期した送信繰り返し
タイミングで信号１１ｂのＴ２１、Ｔ２２の送信が行な
われ、それぞれ送信繰り返し毎に被検査材１の表面から
の反射信号Ｓ２１、Ｓ２２及び被検査材１の底面からの
反射信号Ｂ２１、Ｂ２２が得られる。超音波探触子３ａ
の受信信号１１ａには欠陥検出ゲート信号１７ａ設定さ
れ、超音波探触子３ｂの受信信号１１ｂには欠陥検出ゲ
ート信号１７ｂが設定され、欠陥検出ゲート内の反射エ
コーのレベルを検出して被検査材１に存在する欠陥を検
出する。
１の円周上の異なった位置に配置され、送信トリガ信号
１５に同期して送信が行なわれる。片側の超音波探触子
３ａは送信トリガ信号１５に同期した送信繰り返しタイ
ミングで信号１１ａのＴ１１、Ｔ１２の送信が行なわ
れ、それぞれ送信繰り返し毎に被検査材１の表面からの
反射信号Ｓ１１、Ｓ１２及び被検査材１の底面からの反
射信号Ｂ１１、Ｂ１２が得られる。もう一方の超音波探
触子３ｂは送信トリガ信号１５に同期した送信繰り返し
タイミングで信号１１ｂのＴ２１、Ｔ２２の送信が行な
われ、それぞれ送信繰り返し毎に被検査材１の表面から
の反射信号Ｓ２１、Ｓ２２及び被検査材１の底面からの
反射信号Ｂ２１、Ｂ２２が得られる。超音波探触子３ａ
の受信信号１１ａには欠陥検出ゲート信号１７ａ設定さ
れ、超音波探触子３ｂの受信信号１１ｂには欠陥検出ゲ
ート信号１７ｂが設定され、欠陥検出ゲート内の反射エ
コーのレベルを検出して被検査材１に存在する欠陥を検
出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の超音波探傷装置では、信号伝送ラ
イン上での誘導あるいはアース系統からの信号の廻り込
み等により、互いのチャンネルにクロストークによる信
号の洩れ込みが発生する。特に信号レベルの大きい被検
査材１の表面からの反射信号は洩れ込みレベルが大き
く、精度の良い超音波探傷を実施しようとした場合、図
７の信号１１ａには超音波探触子３ｂで得られた被検査
材１の表面からの反射信号であるＳ２１の洩れ込み信号
として信号イが現れ、信号１１ｂには超音波探触子３ａ
で得られた被検査材１の表面からの反射信号であるＳ２
１の洩れ込み信号として信号ロが現れる。
うに構成された従来の超音波探傷装置では、信号伝送ラ
イン上での誘導あるいはアース系統からの信号の廻り込
み等により、互いのチャンネルにクロストークによる信
号の洩れ込みが発生する。特に信号レベルの大きい被検
査材１の表面からの反射信号は洩れ込みレベルが大き
く、精度の良い超音波探傷を実施しようとした場合、図
７の信号１１ａには超音波探触子３ｂで得られた被検査
材１の表面からの反射信号であるＳ２１の洩れ込み信号
として信号イが現れ、信号１１ｂには超音波探触子３ａ
で得られた被検査材１の表面からの反射信号であるＳ２
１の洩れ込み信号として信号ロが現れる。
【０００９】被検査材１の曲り等により超音波探触子３
ａと超音波探触子３ｂは被検査材１の表面までの距離が
異なるため、お互いに洩れ込む信号が欠陥検出ゲート内
に入り込むことで、欠陥を検出する場合の信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ比）が悪化するという問題があった。
ａと超音波探触子３ｂは被検査材１の表面までの距離が
異なるため、お互いに洩れ込む信号が欠陥検出ゲート内
に入り込むことで、欠陥を検出する場合の信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ比）が悪化するという問題があった。
【００１０】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、被検査材の外周まわりに配置され
た複数の超音波探触子で受信された被検査材表面からの
反射信号が互いに洩れ込み、その洩れ込み信号が欠陥検
出ゲート内に入り込むことで精度の良い超音波探傷を実
施しようとした場合の信号雑音比（Ｓ／Ｎ比）の悪化を
防止することを目的としている。
なされたものであり、被検査材の外周まわりに配置され
た複数の超音波探触子で受信された被検査材表面からの
反射信号が互いに洩れ込み、その洩れ込み信号が欠陥検
出ゲート内に入り込むことで精度の良い超音波探傷を実
施しようとした場合の信号雑音比（Ｓ／Ｎ比）の悪化を
防止することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る超音波探
傷装置においては、超音波探触子と被検査材表面の間の
超音波伝播時間を測定し、その測定結果と、超音波探触
子と被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値と
の差の値から、次の送信タイミングにおける送信位置を
決定するよう制御したものである。
傷装置においては、超音波探触子と被検査材表面の間の
超音波伝播時間を測定し、その測定結果と、超音波探触
子と被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値と
の差の値から、次の送信タイミングにおける送信位置を
決定するよう制御したものである。
【００１２】また、被検査材表面から反射し受信された
超音波エコーの受信レベルが、予め設定した判定レベル
より低下した場合、その送信のタイミングで得られた超
音波伝播時間の測定結果を採用せず、保持された前の送
信タイミングで測定した超音波伝播時間の測定結果と超
音波探触子と被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の
設定値との差の値から、次の送信タイミングにおける送
信位置を決定するよう制御したものである。
超音波エコーの受信レベルが、予め設定した判定レベル
より低下した場合、その送信のタイミングで得られた超
音波伝播時間の測定結果を採用せず、保持された前の送
信タイミングで測定した超音波伝播時間の測定結果と超
音波探触子と被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の
設定値との差の値から、次の送信タイミングにおける送
信位置を決定するよう制御したものである。
【００１３】また、超音波探触子と被検査材表面の間の
超音波伝播時間を測定した測定結果が、予め設定された
上限判定値を超えた場合または下限判定値より低下した
場合、その送信のタイミングで得られた超音波伝播時間
の測定結果を採用せず、保持された前の送信タイミング
で測定した超音波伝播時間の測定結果と超音波探触子と
被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差
の値から、次の送信タイミングにおける送信位置を決定
するよう制御したものである。
超音波伝播時間を測定した測定結果が、予め設定された
上限判定値を超えた場合または下限判定値より低下した
場合、その送信のタイミングで得られた超音波伝播時間
の測定結果を採用せず、保持された前の送信タイミング
で測定した超音波伝播時間の測定結果と超音波探触子と
被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差
の値から、次の送信タイミングにおける送信位置を決定
するよう制御したものである。
【００１４】また、送信タイミング毎に得られる超音波
探触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果
を累積加算し、予め設定した区間で累積加算結果の平均
値を算出して、その平均値と超音波探触子と被検査材表
面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差の値から、
次の送信タイミングにおける送信位置を決定するよう制
御したものである。
探触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果
を累積加算し、予め設定した区間で累積加算結果の平均
値を算出して、その平均値と超音波探触子と被検査材表
面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差の値から、
次の送信タイミングにおける送信位置を決定するよう制
御したものである。
【００１５】
【作用】このように構成された超音波自動探傷装置にお
いては、被検査材の振れ等により、超音波探触子と被検
査材表面の間の距離が変動した場合、超音波探触子と被
検査材表面の間の超音波伝播基準時間と、超音波探触子
と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果の差の
値によって、次の送信タイミングにおける送信位置をそ
れぞれのチャンネルで補正するため、複数の超音波探触
子のそれぞれのチャンネルにおいて被検査材の表面から
の反射エコーの位置が時間軸上で常に同じ位置に補正さ
れるため、被検査材の表面からの反射エコーの洩れ込み
信号が欠陥検出ゲートに入り込まないように働く。
いては、被検査材の振れ等により、超音波探触子と被検
査材表面の間の距離が変動した場合、超音波探触子と被
検査材表面の間の超音波伝播基準時間と、超音波探触子
と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果の差の
値によって、次の送信タイミングにおける送信位置をそ
れぞれのチャンネルで補正するため、複数の超音波探触
子のそれぞれのチャンネルにおいて被検査材の表面から
の反射エコーの位置が時間軸上で常に同じ位置に補正さ
れるため、被検査材の表面からの反射エコーの洩れ込み
信号が欠陥検出ゲートに入り込まないように働く。
【００１６】また、被検査材の振れや振動により、被検
査材表面からの反射エコーが予め設定した判定レベルよ
り低下した場合、被検査材表面からの反射エコーの受信
レベルが低下した送信のタイミングで得られた超音波伝
播時間の測定結果を採用せず、保持された前の送信タイ
ミングで測定した超音波伝播時間の測定結果と超音波探
触子と被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値
との差の値から、次の送信タイミングにおける送信位置
を決定するよう制御し、被検査材表面からの反射エコー
レベルの低下に起因して超音波伝播時間の誤った測定が
行なわれ、その誤った測定結果を採用することを防止す
るように作用する。
査材表面からの反射エコーが予め設定した判定レベルよ
り低下した場合、被検査材表面からの反射エコーの受信
レベルが低下した送信のタイミングで得られた超音波伝
播時間の測定結果を採用せず、保持された前の送信タイ
ミングで測定した超音波伝播時間の測定結果と超音波探
触子と被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値
との差の値から、次の送信タイミングにおける送信位置
を決定するよう制御し、被検査材表面からの反射エコー
レベルの低下に起因して超音波伝播時間の誤った測定が
行なわれ、その誤った測定結果を採用することを防止す
るように作用する。
【００１７】また、被検査材の振れや振動あるいはノイ
ズの混入等により、超音波探触子と被検査材表面の間の
超音波伝播時間を測定した測定結果が、予め設定された
上限判定値を超えた場合または下限判定値より低下した
場合、その送信のタイミングで得られた超音波伝播時間
の測定結果を採用せず、保持された前の送信タイミング
で測定した超音波伝播時間の測定結果と超音波探触子と
被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差
の値から、次の送信タイミングにおける送信位置を決定
するよう制御し、被検査材表面からの反射エコーレベル
の低下あるいはノイズの混入に起因して超音波伝播時間
の誤った測定が行なわれ、その誤った測定結果を採用す
ることを防止するように作用する。
ズの混入等により、超音波探触子と被検査材表面の間の
超音波伝播時間を測定した測定結果が、予め設定された
上限判定値を超えた場合または下限判定値より低下した
場合、その送信のタイミングで得られた超音波伝播時間
の測定結果を採用せず、保持された前の送信タイミング
で測定した超音波伝播時間の測定結果と超音波探触子と
被検査材表面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差
の値から、次の送信タイミングにおける送信位置を決定
するよう制御し、被検査材表面からの反射エコーレベル
の低下あるいはノイズの混入に起因して超音波伝播時間
の誤った測定が行なわれ、その誤った測定結果を採用す
ることを防止するように作用する。
【００１８】また、送信タイミング毎に得られる超音波
探触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果
を累積加算し、予め設定した区間で累積加算結果の平均
値を算出して、その平均値と超音波探触子と被検査材表
面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差の値から、
次の送信タイミングにおける送信位置を決定するよう制
御することで、被検査材の振れや振動により、超音波探
触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果が
探傷波形の波形変動による超音波伝播時間の測定誤差を
抑制するように作用する。
探触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果
を累積加算し、予め設定した区間で累積加算結果の平均
値を算出して、その平均値と超音波探触子と被検査材表
面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差の値から、
次の送信タイミングにおける送信位置を決定するよう制
御することで、被検査材の振れや振動により、超音波探
触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果が
探傷波形の波形変動による超音波伝播時間の測定誤差を
抑制するように作用する。
【００１９】
実施例１ 図１はこの発明の一実施例である超音波探傷装置を示す
図であり、図において１から１７は上記従来装置と全く
同一であり、１８ａ、１８ｂは表面エコー検出部１２
ａ、１２ｂで検出した表面エコー信号、１９ａ、１９ｂ
は表面エコー信号１８ａ、１８ｂから、超音波探触子３
ａ、３ｂと被検査材１の表面の間の超音波伝播時間を測
定する伝播時間測定部、２０ａ、２０ｂは伝播時間測定
部１９ａ、１９ｂで測定した伝播時間測定結果、２１
ａ、２１ｂは超音波探触子３ａ、３ｂと被検査材１が同
一中心軸上に配置された場合の超音波伝播基準時間を設
定する伝播基準時間設定部、２２ａ、２２ｂは伝播基準
時間設定部に設定された超音波伝播基準時間、２３ａ、
２３ｂは超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂと超音
波伝播基準時間２２ａ、２２ｂの差を算出する演算部、
２４ａ、２４ｂは演算部２３ａ、２３ｂで演算された演
算結果、２５ａ、２５ｂは演算部２３ａ、２３ｂで演算
された演算結果２４ａ、２４ｂに基づいて送信位置を制
御する送信位置制御部、２６ａ、２６ｂは送信位置制御
部２５ａ、２５ｂで発生した送信制御信号である。
図であり、図において１から１７は上記従来装置と全く
同一であり、１８ａ、１８ｂは表面エコー検出部１２
ａ、１２ｂで検出した表面エコー信号、１９ａ、１９ｂ
は表面エコー信号１８ａ、１８ｂから、超音波探触子３
ａ、３ｂと被検査材１の表面の間の超音波伝播時間を測
定する伝播時間測定部、２０ａ、２０ｂは伝播時間測定
部１９ａ、１９ｂで測定した伝播時間測定結果、２１
ａ、２１ｂは超音波探触子３ａ、３ｂと被検査材１が同
一中心軸上に配置された場合の超音波伝播基準時間を設
定する伝播基準時間設定部、２２ａ、２２ｂは伝播基準
時間設定部に設定された超音波伝播基準時間、２３ａ、
２３ｂは超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂと超音
波伝播基準時間２２ａ、２２ｂの差を算出する演算部、
２４ａ、２４ｂは演算部２３ａ、２３ｂで演算された演
算結果、２５ａ、２５ｂは演算部２３ａ、２３ｂで演算
された演算結果２４ａ、２４ｂに基づいて送信位置を制
御する送信位置制御部、２６ａ、２６ｂは送信位置制御
部２５ａ、２５ｂで発生した送信制御信号である。
【００２０】上記のように構成された超音波探傷装置に
おいて、送信部７ａ、７ｂに送信制御信号２６ａ、２６
ｂが入力すると送信部７ａ、７ｂは送信パルスを発生
し、送信パルスは静止側信号ライン８ａ、８ｂを介して
静止側信号伝達部品６ａ、６ｂに供給される。静止側信
号伝達部品６ａ、６ｂと回転側信号伝達部品５ａ、５ｂ
は電磁結合により静止側から回転側に信号を伝達するよ
う構成されており、回転側信号伝達部品５ａ、５ｂに伝
達された送信パルスは、回転側信号ライン９ａ、９ｂを
介して、超音波探触子３ａ、３ｂに導入される。超音波
探触子３ａ、３ｂは上記送信パルスを超音波信号に変換
し、超音波探触子ホルダ２と被検査材１の間に充満され
ている水を介して超音波を被検査材１に入射させるとと
もに、被検査材１から反射した超音波信号を電気信号に
変換する。
おいて、送信部７ａ、７ｂに送信制御信号２６ａ、２６
ｂが入力すると送信部７ａ、７ｂは送信パルスを発生
し、送信パルスは静止側信号ライン８ａ、８ｂを介して
静止側信号伝達部品６ａ、６ｂに供給される。静止側信
号伝達部品６ａ、６ｂと回転側信号伝達部品５ａ、５ｂ
は電磁結合により静止側から回転側に信号を伝達するよ
う構成されており、回転側信号伝達部品５ａ、５ｂに伝
達された送信パルスは、回転側信号ライン９ａ、９ｂを
介して、超音波探触子３ａ、３ｂに導入される。超音波
探触子３ａ、３ｂは上記送信パルスを超音波信号に変換
し、超音波探触子ホルダ２と被検査材１の間に充満され
ている水を介して超音波を被検査材１に入射させるとと
もに、被検査材１から反射した超音波信号を電気信号に
変換する。
【００２１】上記超音波探触子３ａ、３ｂで電気信号に
変換された超音波エコー信号は、送信パルスと逆の経路
で受信部１０ａ、１０ｂに入力される。受信部１０ａ、
１０ｂで受信され増幅された受信信号１１ａ、１１ｂは
表面エコー検出部１２ａ、１２ｂ及び欠陥検出部１３
ａ、１３ｂに供給される。表面エコー検出部１２ａ、１
２ｂは同期部で発生した表面エコー検出ゲートトリガ信
号１６が入力されており、表面エコー検出ゲートトリガ
信号１６をトリガとして表面エコー検出ゲートを発生し
て表面エコーを検出し、欠陥検出部１３ａ、１３ｂには
同期部で発生した欠陥検出ゲートトリガ信号１７が入力
されており、欠陥検出ゲートトリガ信号１７をトリガと
して欠陥検出ゲートを発生して欠陥の有無を検出する。
変換された超音波エコー信号は、送信パルスと逆の経路
で受信部１０ａ、１０ｂに入力される。受信部１０ａ、
１０ｂで受信され増幅された受信信号１１ａ、１１ｂは
表面エコー検出部１２ａ、１２ｂ及び欠陥検出部１３
ａ、１３ｂに供給される。表面エコー検出部１２ａ、１
２ｂは同期部で発生した表面エコー検出ゲートトリガ信
号１６が入力されており、表面エコー検出ゲートトリガ
信号１６をトリガとして表面エコー検出ゲートを発生し
て表面エコーを検出し、欠陥検出部１３ａ、１３ｂには
同期部で発生した欠陥検出ゲートトリガ信号１７が入力
されており、欠陥検出ゲートトリガ信号１７をトリガと
して欠陥検出ゲートを発生して欠陥の有無を検出する。
【００２２】伝播時間測定部１９ａ、１９ｂは、送信信
号から表面エコー検出部１２ａ、１２ｂで検出された表
面エコー信号１８ａ、１８ｂまでの超音波伝播時間を測
定する。演算部２３ａ、２３ｂにおいて、伝播時間測定
部１９ａ、１９ｂで測定された超音波伝播時間測定結果
２０ａ、２０ｂと、伝播基準時間設定部２１ａ、２１ｂ
に設定された超音波伝播基準時間２２ａ、２２ｂの差を
演算する。演算部２３ａ、２３ｂで演算された演算結果
２４ａ、２４ｂは送信位置制御部に供給され、超音波伝
播時間測定結果２０ａ、２０ｂと超音波伝播基準時間２
２ａ、２２ｂの差の時間によって送信トリガ信号１５の
送信位置を変更し、次の送信タイミング信号として送信
制御信号２６ａ、２６ｂを送信部７ａ、７ｂに供給す
る。
号から表面エコー検出部１２ａ、１２ｂで検出された表
面エコー信号１８ａ、１８ｂまでの超音波伝播時間を測
定する。演算部２３ａ、２３ｂにおいて、伝播時間測定
部１９ａ、１９ｂで測定された超音波伝播時間測定結果
２０ａ、２０ｂと、伝播基準時間設定部２１ａ、２１ｂ
に設定された超音波伝播基準時間２２ａ、２２ｂの差を
演算する。演算部２３ａ、２３ｂで演算された演算結果
２４ａ、２４ｂは送信位置制御部に供給され、超音波伝
播時間測定結果２０ａ、２０ｂと超音波伝播基準時間２
２ａ、２２ｂの差の時間によって送信トリガ信号１５の
送信位置を変更し、次の送信タイミング信号として送信
制御信号２６ａ、２６ｂを送信部７ａ、７ｂに供給す
る。
【００２３】図２はこの発明の主要箇所のタイミングを
示す図であり、信号１５は送信トリガ信号、信号２６ａ
は超音波探触子３ａに送信タイミングを与えるための送
信制御信号、信号１１ａは超音波探触子３ａで受信され
受信部１０ａで増幅された受信信号、信号２６ｂは超音
波探触子３ｂに送信タイミングを与えるための送信制御
信号、信号１１ｂは超音波探触子３ｂで受信され受信部
１０ｂで増幅された受信信号、信号１６ａは超音波探触
子３ａで受信され受信部１０ａで増幅された受信信号か
ら表面エコーを検出する表面エコー検出ゲート、信号１
６ｂは超音波探触子３ｂで受信され受信部１０ｂで増幅
された受信信号から表面エコーを検出する表面エコー検
出ゲート、信号１７ａは欠陥検出部１３ａで設定される
欠陥検出ゲート、信号１７ｂは欠陥検出部１３ｂで設定
される欠陥検出ゲートである。
示す図であり、信号１５は送信トリガ信号、信号２６ａ
は超音波探触子３ａに送信タイミングを与えるための送
信制御信号、信号１１ａは超音波探触子３ａで受信され
受信部１０ａで増幅された受信信号、信号２６ｂは超音
波探触子３ｂに送信タイミングを与えるための送信制御
信号、信号１１ｂは超音波探触子３ｂで受信され受信部
１０ｂで増幅された受信信号、信号１６ａは超音波探触
子３ａで受信され受信部１０ａで増幅された受信信号か
ら表面エコーを検出する表面エコー検出ゲート、信号１
６ｂは超音波探触子３ｂで受信され受信部１０ｂで増幅
された受信信号から表面エコーを検出する表面エコー検
出ゲート、信号１７ａは欠陥検出部１３ａで設定される
欠陥検出ゲート、信号１７ｂは欠陥検出部１３ｂで設定
される欠陥検出ゲートである。
【００２４】超音波探触子３ａ、３ｂは互いに被検査材
１の円周上の異なった位置に配置され、送信制御信号２
６ａ、２６ｂに同期して送信が行なわれる。片側の超音
波探触子３ａは送信トリガ信号１５に同期した送信制御
信号２６ａに同期した送信繰り返しのタイミングで信号
１１ａのＴ１１、Ｔ１２の送信が行なわれ、それぞれ送
信繰り返し毎に被検査材１の表面からの反射信号Ｓ１
１、Ｓ１２及び被検査材１の底面からの反射信号Ｂ１
１、Ｂ１２が得られる。もう一方の超音波探触子３ｂは
送信トリガ信号１５に同期した送信制御信号２６ａに同
期した送信繰り返しのタイミングで信号１１ｂのＴ２
１、Ｔ２２の送信が行なわれ、それぞれ送信繰り返し毎
に被検査材１の表面からの反射信号Ｓ２１、Ｓ２２及び
被検査材１の底面からの反射信号Ｂ２１、Ｂ２２が得ら
れる。超音波探触子３ａの受信信号１１ａには表面エコ
ー検出ゲート１６ａ、１６ｂ及び欠陥検出ゲート信号１
７ａ、１７ｂが設定され、それぞれ表面エコー及び欠陥
からの反射エコーを検出する。
１の円周上の異なった位置に配置され、送信制御信号２
６ａ、２６ｂに同期して送信が行なわれる。片側の超音
波探触子３ａは送信トリガ信号１５に同期した送信制御
信号２６ａに同期した送信繰り返しのタイミングで信号
１１ａのＴ１１、Ｔ１２の送信が行なわれ、それぞれ送
信繰り返し毎に被検査材１の表面からの反射信号Ｓ１
１、Ｓ１２及び被検査材１の底面からの反射信号Ｂ１
１、Ｂ１２が得られる。もう一方の超音波探触子３ｂは
送信トリガ信号１５に同期した送信制御信号２６ａに同
期した送信繰り返しのタイミングで信号１１ｂのＴ２
１、Ｔ２２の送信が行なわれ、それぞれ送信繰り返し毎
に被検査材１の表面からの反射信号Ｓ２１、Ｓ２２及び
被検査材１の底面からの反射信号Ｂ２１、Ｂ２２が得ら
れる。超音波探触子３ａの受信信号１１ａには表面エコ
ー検出ゲート１６ａ、１６ｂ及び欠陥検出ゲート信号１
７ａ、１７ｂが設定され、それぞれ表面エコー及び欠陥
からの反射エコーを検出する。
【００２５】いま、送信トリガ信号１５の幅をＡとし、
超音波探触子３ａ、３ｂと被検査材１が同一中心軸上に
配置された場合の伝播基準時間設定部２１ａ、２１ｂに
設定されている送信信号から被検査材１の表面までの超
音波伝播基準時間をＺとし、受信部１０ａで受信された
探触子３ａからの受信信号１１ａの送信Ｔ１１から表面
エコーＳ１１までの超音波伝播時間を測定し、その測定
結果をＭ１とする。演算部２３ａにおいて、超音波伝播
基準時間Ｚと超音波伝播時間測定結果Ｍ１の減算を実施
し、演算結果としてマイナスＤ１が得られる。送信位置
制御部２５ａにおいて次の送信タイミングであるＴ１２
のタイミングを送信トリガ信号の幅ＡマイナスＤ１の位
置に制御する。
超音波探触子３ａ、３ｂと被検査材１が同一中心軸上に
配置された場合の伝播基準時間設定部２１ａ、２１ｂに
設定されている送信信号から被検査材１の表面までの超
音波伝播基準時間をＺとし、受信部１０ａで受信された
探触子３ａからの受信信号１１ａの送信Ｔ１１から表面
エコーＳ１１までの超音波伝播時間を測定し、その測定
結果をＭ１とする。演算部２３ａにおいて、超音波伝播
基準時間Ｚと超音波伝播時間測定結果Ｍ１の減算を実施
し、演算結果としてマイナスＤ１が得られる。送信位置
制御部２５ａにおいて次の送信タイミングであるＴ１２
のタイミングを送信トリガ信号の幅ＡマイナスＤ１の位
置に制御する。
【００２６】送信繰り返し毎に上記の制御を繰り返し、
探触子３ｂからの受信信号１１ｂについても、同じよう
に超音波伝播基準時間Ｚと超音波伝播時間測定結果Ｍ２
の減算を実施し、演算結果としてプラスＤ１が得られ
る。送信位置制御部２５ｂにおいて次の送信タイミング
であるＴ２２のタイミングを送信トリガ信号の幅Ａプラ
スＤ２の位置に制御することで、それぞれの超音波探触
子における被検査材１の表面からの反射エコーを時間軸
上で同じ位置になるように制御することができる。
探触子３ｂからの受信信号１１ｂについても、同じよう
に超音波伝播基準時間Ｚと超音波伝播時間測定結果Ｍ２
の減算を実施し、演算結果としてプラスＤ１が得られ
る。送信位置制御部２５ｂにおいて次の送信タイミング
であるＴ２２のタイミングを送信トリガ信号の幅Ａプラ
スＤ２の位置に制御することで、それぞれの超音波探触
子における被検査材１の表面からの反射エコーを時間軸
上で同じ位置になるように制御することができる。
【００２７】実施例２ 図３は表面エコーの低下を検出する場合の実施例を示す
ものであり、図において、１から２６は上記の図１の装
置と全く同様で、２７ａ、２７ｂは前回の送信タイミン
グにおいて伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定した伝
播時間測定結果２０ａ、２０ｂを保持するための伝播時
間保持部、２８ａ、２８ｂは伝播時間保持部２７ａ、２
７ｂで保持された伝播時間保持結果、２９ａ、２９ｂは
表面エコー検出部１２ａ、１２ｂで検出された表面エコ
ー信号１８ａ、１８ｂのレベル低下を検出する表面エコ
ー低下検出部、３０ａ、３０ｂは表面エコー低下検出部
２９ａ、２９ｂにおける表面エコー低下検出結果、３１
ａ、３１ｂは伝播時間保持部２７ａ、２７ｂで保持され
ている伝播時間保持結果２８ａ、２８ｂあるいは伝播時
間測定部１９ａ、１９ｂで測定した伝播時間測定結果２
０ａ、２０ｂを選択し演算部２３ａ、２３ｂに供給する
選択部、３２ａ、３２ｂは選択部３１ａ、３１ｂで選択
された伝播時間選択結果である。
ものであり、図において、１から２６は上記の図１の装
置と全く同様で、２７ａ、２７ｂは前回の送信タイミン
グにおいて伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定した伝
播時間測定結果２０ａ、２０ｂを保持するための伝播時
間保持部、２８ａ、２８ｂは伝播時間保持部２７ａ、２
７ｂで保持された伝播時間保持結果、２９ａ、２９ｂは
表面エコー検出部１２ａ、１２ｂで検出された表面エコ
ー信号１８ａ、１８ｂのレベル低下を検出する表面エコ
ー低下検出部、３０ａ、３０ｂは表面エコー低下検出部
２９ａ、２９ｂにおける表面エコー低下検出結果、３１
ａ、３１ｂは伝播時間保持部２７ａ、２７ｂで保持され
ている伝播時間保持結果２８ａ、２８ｂあるいは伝播時
間測定部１９ａ、１９ｂで測定した伝播時間測定結果２
０ａ、２０ｂを選択し演算部２３ａ、２３ｂに供給する
選択部、３２ａ、３２ｂは選択部３１ａ、３１ｂで選択
された伝播時間選択結果である。
【００２８】上記のように構成された超音波探傷装置に
おいて、伝播時間保持部２７ａ、２７ｂは前回の送信タ
イミングにおいて伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定
された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを保持す
るよう構成される。また、表面エコー低下検出部２９
ａ、２９ｂは予め判定値を設定しておき、表面エコー検
出部１２ａ、１２ｂで検出された表面エコー信号１８
ａ、１８ｂが予め設定した判定値より低下した場合、表
面エコー低下検出結果３０ａ、３０ｂを出力する。
おいて、伝播時間保持部２７ａ、２７ｂは前回の送信タ
イミングにおいて伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定
された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを保持す
るよう構成される。また、表面エコー低下検出部２９
ａ、２９ｂは予め判定値を設定しておき、表面エコー検
出部１２ａ、１２ｂで検出された表面エコー信号１８
ａ、１８ｂが予め設定した判定値より低下した場合、表
面エコー低下検出結果３０ａ、３０ｂを出力する。
【００２９】選択部３１ａ、３１ｂにおいては、表面エ
コー低下検出部２９ａ、２９ｂで表面エコーの低下が検
出されて表面エコー低下検出結果３０ａ、３０ｂが出力
された場合は伝播時間保持部２７ａ、２７ｂで保持され
ている伝播時間保持結果２８ａ、２８ｂを伝播時間選択
結果３２ａ、３２ｂとして出力し、表面エコー低下検出
部２９ａ、２９ｂで表面エコーの低下が検出されなかっ
た場合、伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定された超
音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを伝播時間選択結
果３２ａ、３２ｂとして出力することで、表面エコーが
低下した送信タイミングにおける超音波伝播時間の測定
結果を演算部２３ａ、２３ｂのデータとして採用しない
ようにする。また、伝播時間保持部２７ａ、２７ｂにお
いても表面エコー低下検出部２９ａ、２９ｂで表面エコ
ーの低下が検出されて表面エコー低下検出結果３０ａ、
３０ｂが出力された場合は、伝播時間保持結果２８ａ、
２８ｂを更新しないようにすることで、伝播時間の測定
の異常値を除去する。
コー低下検出部２９ａ、２９ｂで表面エコーの低下が検
出されて表面エコー低下検出結果３０ａ、３０ｂが出力
された場合は伝播時間保持部２７ａ、２７ｂで保持され
ている伝播時間保持結果２８ａ、２８ｂを伝播時間選択
結果３２ａ、３２ｂとして出力し、表面エコー低下検出
部２９ａ、２９ｂで表面エコーの低下が検出されなかっ
た場合、伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定された超
音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを伝播時間選択結
果３２ａ、３２ｂとして出力することで、表面エコーが
低下した送信タイミングにおける超音波伝播時間の測定
結果を演算部２３ａ、２３ｂのデータとして採用しない
ようにする。また、伝播時間保持部２７ａ、２７ｂにお
いても表面エコー低下検出部２９ａ、２９ｂで表面エコ
ーの低下が検出されて表面エコー低下検出結果３０ａ、
３０ｂが出力された場合は、伝播時間保持結果２８ａ、
２８ｂを更新しないようにすることで、伝播時間の測定
の異常値を除去する。
【００３０】実施例３ 図４は被検査材表面までの超音波伝播時間が予め設定し
た上下限値の範囲を外れたことを検出する場合の実施例
を示すものであり、図において、１から２８及び３１か
ら３２は上記の図３の装置と全く同様で、３３ａ、３３
ｂは伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定した伝播時間
測定結果２０ａ、２０ｂが予め設定された上限判定値及
び下限判定値の範囲内にあるか判定する伝播時間上下限
判定部、３４ａ、３４ｂは伝播時間上下限判定部３３
ａ、３３ｂで判定された伝播時間上下限判定結果であ
る。
た上下限値の範囲を外れたことを検出する場合の実施例
を示すものであり、図において、１から２８及び３１か
ら３２は上記の図３の装置と全く同様で、３３ａ、３３
ｂは伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定した伝播時間
測定結果２０ａ、２０ｂが予め設定された上限判定値及
び下限判定値の範囲内にあるか判定する伝播時間上下限
判定部、３４ａ、３４ｂは伝播時間上下限判定部３３
ａ、３３ｂで判定された伝播時間上下限判定結果であ
る。
【００３１】上記のように構成された超音波探傷装置に
おいて、伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定された超
音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂが伝播時間上下限
判定部３３ａ、３３ｂに供給され、予め設定されている
上限判定値又は下限判定値の範囲を外れた場合、伝播時
間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力される。選択部
３１ａ、３１ｂにおいては、伝播時間測定部１９ａ、１
９ｂで測定された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０
ｂが、伝播時間上下限判定部３３ａ、３３ｂに予め設定
されている上限判定値又は下限判定値の範囲を外れ、伝
播時間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力された場
合、伝播時間保持部２７ａ、２７ｂで保持されている伝
播時間保持結果２８ａ、２８ｂを伝播時間選択結果３２
ａ、３２ｂとして出力し、上限判定値及び下限判定値の
範囲内で伝播時間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力
されなかった場合伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定
された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを伝播時
間選択結果３２ａ、３２ｂとして出力することで、被検
査材１の表面までの超音波の伝播時間が予め設定した上
下限判定値の範囲を外れた送信タイミングにおける超音
波伝播時間の測定結果を演算部２３ａ、２３ｂのデータ
として採用しないようにする。また、伝播時間保持部２
７ａ、２７ｂにおいても伝播時間測定部１９ａ、１９ｂ
で測定された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂ
が、伝播時間上下限判定部３３ａ、３３ｂに予め設定さ
れている上限判定値又は下限判定値の範囲を外れ、伝播
時間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力された場合
は、伝播時間保持結果２８ａ、２８ｂを更新しないよう
にすることで、伝播時間の測定の異常値を除去する。
おいて、伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定された超
音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂが伝播時間上下限
判定部３３ａ、３３ｂに供給され、予め設定されている
上限判定値又は下限判定値の範囲を外れた場合、伝播時
間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力される。選択部
３１ａ、３１ｂにおいては、伝播時間測定部１９ａ、１
９ｂで測定された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０
ｂが、伝播時間上下限判定部３３ａ、３３ｂに予め設定
されている上限判定値又は下限判定値の範囲を外れ、伝
播時間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力された場
合、伝播時間保持部２７ａ、２７ｂで保持されている伝
播時間保持結果２８ａ、２８ｂを伝播時間選択結果３２
ａ、３２ｂとして出力し、上限判定値及び下限判定値の
範囲内で伝播時間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力
されなかった場合伝播時間測定部１９ａ、１９ｂで測定
された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを伝播時
間選択結果３２ａ、３２ｂとして出力することで、被検
査材１の表面までの超音波の伝播時間が予め設定した上
下限判定値の範囲を外れた送信タイミングにおける超音
波伝播時間の測定結果を演算部２３ａ、２３ｂのデータ
として採用しないようにする。また、伝播時間保持部２
７ａ、２７ｂにおいても伝播時間測定部１９ａ、１９ｂ
で測定された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂ
が、伝播時間上下限判定部３３ａ、３３ｂに予め設定さ
れている上限判定値又は下限判定値の範囲を外れ、伝播
時間上下限判定結果３４ａ、３４ｂが出力された場合
は、伝播時間保持結果２８ａ、２８ｂを更新しないよう
にすることで、伝播時間の測定の異常値を除去する。
【００３２】実施例４ 図５は被検査材表面までの超音波伝播時間を加算した
後、平均値を算出する場合の実施例を示すものであり、
図において、１から２６までは上記の図１の装置と全く
同様で、３５ａ、３５ｂは伝播時間測定部１９ａ、１９
ｂで測定された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂ
を加算し平均値を算出する加算平均部、３６ａ、３６ｂ
は加算平均部３５ａ、３５ｂで算出された超音波伝播時
間の平均結果、３７は同期部１４で発生し、加算平均部
３５ａ、３５ｂに供給されるデータの加算回数タイミン
グを決定するタイミング信号である。
後、平均値を算出する場合の実施例を示すものであり、
図において、１から２６までは上記の図１の装置と全く
同様で、３５ａ、３５ｂは伝播時間測定部１９ａ、１９
ｂで測定された超音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂ
を加算し平均値を算出する加算平均部、３６ａ、３６ｂ
は加算平均部３５ａ、３５ｂで算出された超音波伝播時
間の平均結果、３７は同期部１４で発生し、加算平均部
３５ａ、３５ｂに供給されるデータの加算回数タイミン
グを決定するタイミング信号である。
【００３３】加算平均部３５ａ、３５ｂに伝播時間測定
部１９ａ、１９ｂで測定された超音波伝播時間測定結果
２０ａ、２０ｂが供給され、加算平均部３５ａ、３５ｂ
では同期部１４で発生したタイミング信号３６ａ、３６
ｂのタイミング区間内で、送信繰り返し毎に得られる超
音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを累積加算し、同
期部１４で発生したタイミング信号３６ａ、３６ｂのタ
イミング毎に平均値を算出して超音波伝播時間の平均結
果３６ａ、３６ｂとして演算部２３ａ、２３ｂに供給す
ることで、探傷波形の変動による誤った測定結果を抑制
する。
部１９ａ、１９ｂで測定された超音波伝播時間測定結果
２０ａ、２０ｂが供給され、加算平均部３５ａ、３５ｂ
では同期部１４で発生したタイミング信号３６ａ、３６
ｂのタイミング区間内で、送信繰り返し毎に得られる超
音波伝播時間測定結果２０ａ、２０ｂを累積加算し、同
期部１４で発生したタイミング信号３６ａ、３６ｂのタ
イミング毎に平均値を算出して超音波伝播時間の平均結
果３６ａ、３６ｂとして演算部２３ａ、２３ｂに供給す
ることで、探傷波形の変動による誤った測定結果を抑制
する。
【００３４】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３５】被検査材の表面までの超音波伝播時間を測
定し、その測定結果と被検査材の表面までの超音波伝播
基準時間との差から、次の送信タイミングにおける送信
位置を制御することで複数の超音波探触子で受信した被
検査材表面からの反射エコーを時間軸上、同一の位置に
制御できるため、被検査材の表面からの反射エコーが隣
接チャンネルへ洩れ込んでも、精度の良い超音波探傷を
行なうことができる。
定し、その測定結果と被検査材の表面までの超音波伝播
基準時間との差から、次の送信タイミングにおける送信
位置を制御することで複数の超音波探触子で受信した被
検査材表面からの反射エコーを時間軸上、同一の位置に
制御できるため、被検査材の表面からの反射エコーが隣
接チャンネルへ洩れ込んでも、精度の良い超音波探傷を
行なうことができる。
【００３６】また、被検査材表面からの反射エコー受信
レベルが低下した送信タイミングで得られた超音波伝播
時間の測定結果を採用しないため、被検査材の振れや振
動により、被検査材表面からの反射エコーが低下した場
合でも、誤った測定結果を採用することを防止できる。
レベルが低下した送信タイミングで得られた超音波伝播
時間の測定結果を採用しないため、被検査材の振れや振
動により、被検査材表面からの反射エコーが低下した場
合でも、誤った測定結果を採用することを防止できる。
【００３７】また、超音波探触子と被検査材表面の間の
超音波伝播時間を測定した測定結果が上限判定値を超え
た場合または下限判定値より低下した場合、その送信タ
イミングで得られた超音波伝播時間の測定結果を採用し
ないため、被検査材の振れや振動あるいはノイズの混入
等による誤った測定結果を採用することを防止できる。
超音波伝播時間を測定した測定結果が上限判定値を超え
た場合または下限判定値より低下した場合、その送信タ
イミングで得られた超音波伝播時間の測定結果を採用し
ないため、被検査材の振れや振動あるいはノイズの混入
等による誤った測定結果を採用することを防止できる。
【００３８】また、送信タイミング毎に得られる超音波
探触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果
を累積加算し、予め設定した区間で累積加算結果の平均
値を算出して、その平均値と超音波探触子と被検査材表
面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差の値から送
信位置を制御するため被検査材の振れや振動により測定
結果が探傷波形の波形変動による超音波伝播時間の測定
誤差を抑圧できる。
探触子と被検査材表面の間の超音波伝播時間の測定結果
を累積加算し、予め設定した区間で累積加算結果の平均
値を算出して、その平均値と超音波探触子と被検査材表
面の間の超音波伝播基準時間の設定値との差の値から送
信位置を制御するため被検査材の振れや振動により測定
結果が探傷波形の波形変動による超音波伝播時間の測定
誤差を抑圧できる。
【図１】この発明の実施例１を示す超音波探傷装置の構
成図である。
成図である。
【図２】この発明の実施例１を示す超音波探傷装置の主
要箇所のタイミングを示す図である。
要箇所のタイミングを示す図である。
【図３】この発明の実施例２を示す超音波探傷装置の構
成図である。
成図である。
【図４】この発明の実施例３を示す超音波探傷装置の構
成図である。
成図である。
【図５】この発明の実施例４を示す超音波探傷装置の構
成図である。
成図である。
【図６】従来の超音波探傷装置の構成図である。
【図７】従来の超音波探傷装置の主要箇所のタイミング
を示す図である。
を示す図である。
１ 被検査材 ２ 超音波探触子ホルダ ３ 超音波探触子 ４ 回転機構装置 ７ 送信部 １０ 受信部 １２ 表面エコー検出部 １３ 欠陥検出部 １４ 同期部 １９ 伝播時間測定部 ２１ 伝播基準時間設定部 ２３ 演算部 ２５ 送信位置制御部 ２７ 伝播時間保持部 ２９ 表面エコー低下検出部 ３１ 選択部 ３３ 伝播時間上下限判定部 ３５ 加算平均部
Claims (4)
- 【請求項１】 搬送ライン上を直進搬送されてくる鋼管
や棒鋼のような外周が円形断面を持つ長尺の被検査材の
外周まわりに超音波探触子ホルダに保持された複数の超
音波探触子を配置し、この探触子ホルダが搬送ラインを
直進搬送されてくる鋼管や棒鋼のような被検査材の外周
まわりを回転し、超音波探触子と被検査材との間に水を
満たしながら、その満たされている水を介して超音波探
触子と被検査材間を超音波が伝播するように構成した超
音波探傷装置において、上記超音波探触子に送信信号を
供給する送信部と、超音波探触子からの受信信号を受け
て増幅する受信部と、受信部からの信号を受けて上記被
検査材表面から反射される表面エコーを検出する表面エ
コー検出部と、超音波探触子から被検査材表面エコー信
号までの伝播時間を測定する伝播時間測定部と、超音波
探触子から被検査材表面までの超音波の伝播基準時間設
定部と、上記伝播時間測定部で測定された被検査材表面
エコー信号までの伝播時間と上記伝播基準時間設定部に
設定されている伝播基準時間の値の差を算出する演算部
と、演算部で演算された演算結果に基づいて送信位置を
決定する送信位置制御部と、被検査材内部からの反射エ
コーによって、被検査材の欠陥の有無を検出する欠陥検
出部を具備し、超音波探触子から被検査材表面までの超
音波伝播基準時間の設定値と、超音波探触子から被検査
材表面までの超音波伝播時間の測定結果の差の値から次
の送信繰り返しにおける送信位置を制御することで、被
検査材の表面からの反射信号が隣接チャンネルへ電気的
クロストークによって洩れ込み、その洩れ込み信号が隣
接チャンネルの欠陥検出ゲートに入り込むことで、超音
波探傷における信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の悪化を防止
したことを特徴とする超音波探傷装置。 - 【請求項２】 被検査材表面からの超音波エコーの受信
レベルが予め設定した判定レベルより低下することを検
出する表面エコー低下検出部と、伝播時間測定部で測定
した伝播時間測定結果を保持する伝播時間保持部を備
え、被検査材表面からの表面エコーの受信レベルが予め
設定された判定レベルより低下した場合、その測定結果
を採用せず、上記伝播時間保持部で保持された前の送信
タイミングで採取した測定結果を採用して送信位置を決
定するように制御を行なうことを特徴とする請求項１記
載の超音波探傷装置。 - 【請求項３】 超音波探触子から被検査材表面までの超
音波伝播時間の測定値が予め設定した判定レベルより低
下すること及び予め設定した判定レベルを超えることを
検出する超音波伝播時間の上下限判定部と、伝播時間測
定部で測定した伝播時間測定結果を保持する伝播時間保
持部を備え、超音波伝播時間の測定値が上記上下限判定
部に設定されている下限判定値より低下した場合または
上限判定値を超えた場合、その測定結果を採用せず、上
記伝播時間保持部で保持された前の送信タイミングで採
取した測定結果を採用して送信位置を決定するように制
御を行なうことを特徴とする請求項１記載の超音波探傷
装置。 - 【請求項４】 超音波探触子から被検査材表面までの超
音波伝播時間の測定値を複数データ導入し、その平均値
を算出する加算平均部を備え、上記加算平均部で平均化
された被検査材表面からの伝播時間と、伝播基準時間設
定部に設定されている伝播基準時間の差から送信位置を
制御することを特徴とする請求項１記載の超音波探傷装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032018A JPH06242081A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5032018A JPH06242081A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242081A true JPH06242081A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12347127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5032018A Pending JPH06242081A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06242081A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012189507A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Disco Abrasive Syst Ltd | 計測装置 |
| WO2012141279A1 (ja) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | 新日本製鐵株式會社 | 回転型超音波探傷装置用回転トランス及びこれを用いた回転型超音波探傷装置 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP5032018A patent/JPH06242081A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012189507A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Disco Abrasive Syst Ltd | 計測装置 |
| WO2012141279A1 (ja) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | 新日本製鐵株式會社 | 回転型超音波探傷装置用回転トランス及びこれを用いた回転型超音波探傷装置 |
| CN103477219A (zh) * | 2011-04-15 | 2013-12-25 | 新日铁住金株式会社 | 旋转型超声波探伤装置用旋转变压器及采用了该旋转变压器的旋转型超声波探伤装置 |
| JP5649199B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2015-01-07 | 新日鐵住金株式会社 | 回転型超音波探傷装置用回転トランス及びこれを用いた回転型超音波探傷装置 |
| US9360458B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-06-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Rotary transformer for rotary ultrasonic testing apparatus and rotary ultrasonic testing apparatus using the same |
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