JPH063455A - 超音波検査装置 - Google Patents

超音波検査装置

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JPH063455A
JPH063455A JP16072892A JP16072892A JPH063455A JP H063455 A JPH063455 A JP H063455A JP 16072892 A JP16072892 A JP 16072892A JP 16072892 A JP16072892 A JP 16072892A JP H063455 A JPH063455 A JP H063455A
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JP
Japan
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ultrasonic
subject
ultrasonic probe
scanning
pearl
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Pending
Application number
JP16072892A
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English (en)
Inventor
Seiichiro Yamashita
誠一郎 山下
Masami Kawabuchi
正己 川淵
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH063455A publication Critical patent/JPH063455A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/07Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検体中の物体の有無を非破壊で自動的に検
査するようにした超音波検査装置を提供する。 【構成】 被検体Sの検出不要部分を検査用の容器7の
吸音材で覆い、コンベヤ2のベルト5に保持させて移動
させる。移動する被検体Sに送受兼用の走査式超音波プ
ローブ11により被検体Sに超音波ビームを走査する。
被検体Sからの反射波を超音波プローブ11で受信す
る。装置本体12の判定部により、受信信号の到達時間
が一定の範囲に入っているか否かについて検出し、被検
体Sの良、不良について判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非破壊で被検体の内部
を検査する超音波検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は従来の超音波検査装置の構成を示
している。図7において、71は超音波プローブ、72
は送信部、73は受信部、74は表示部、Sは被検体で
ある。
【0003】以上の構成について、以下、その動作とと
もに更に詳細に説明する。送信部72からプローブ71
に送信信号が送られると、プローブ71により超音波に
変換され、このプローブ71から超音波ビームが被検体
Sに向けて放射される。被検体Sからは、その表面や、
内部から、反射波が生じ、再び、プローブ71に達し、
電気信号に変換され、受信信号として受信部73に送出
される。受信信号は受信部73で増幅、検波などの処理
が施され、表示部74にその波形が表示される。
【0004】このように上記従来の超音波検査装置にお
いても、受信信号の振幅や、伝搬時間などから、被検体
Sの内部の構造について、非破壊で検査することができ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波検査装置では、超音波プローブ71を手で操
作して被検体Sに超音波を照射していた。このため、照
射位置が精度良く決められず、受信信号の変動が大きく
なり、検査において誤りを生じることがあった。また、
受信信号の中には、検査対象による受信信号のほかに被
検体の表面や、内部の構造から生じる受信信号があり、
これらの区別をするために熟練を要し、検査を自動化す
ることが困難であった。
【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、被検体からの超音波ビームの反射が再現
性良く得られるようにし、また、不要な反射波を除くこ
とができるようにし、したがって、被検体を自動的に、
しかも、正確に検査することができるようにした超音波
検査装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、被検体の検出不要部分を吸音材で覆う検査
用の容器と、この被検体を支持した容器を連続的に移動
させる移動装置と、この移動装置により移動する被検体
に対して超音波ビームを送信走査し、被検体からの反射
波を受信走査する送受兼用の走査式超音波プローブと、
この走査式超音波プローブで受信した信号の到達時間が
一定の範囲に入っているか否かについて検出することに
より、被検体の良、不良を判定する手段とを備えたもの
である。
【0008】そして、上記超音波ビームの走査ピッチが
波長と同程度になるように、走査式超音波プローブの走
査ピッチと、移動装置の移動速度を調節するように構成
するのが好ましい。
【0009】
【作用】したがって、本発明によれば、送受兼用の走査
式プローブと、被検体を連続的に移動させる移動装置を
組み合わせて用い、被検体に超音波ビームを走査するこ
とにより、超音波ビームを被検体上に精度良く位置決め
照射することができる。また、被検体の検出不要部分を
吸音材により覆い、被検体からの余分の反射を除いてい
るので、上記超音波プローブで受けた受信信号は再現性
が良く、かつ単純になり、その受信信号の伝搬時間から
判定部により、被検体が良品であるか不良品であるかに
ついて確実に検査することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0011】図1(a)および(b)はそれぞれ本発明
の一実施例における超音波検査装置を示す概略平面図お
よび一部破断概略側面図である。
【0012】図1(a)、(b)に示すように、水槽1
内に被検体Sを連続的に移動させる装置として、コンベ
ヤ2が設けられている。コンベヤ2はベルト車3、4に
ベルト5が掛けられ、一方のベルト車3がステッピング
モータ等の間歇駆動源(図示省略)により間歇回転され
ることにより、ベルト5が矢印x方向に間歇的に走行さ
れる。ベルト5の外側面には一定間隔ごとに走行方向の
前後に一組の保持具6が取り付けられ、各組の保持具6
は被検体Sを離脱可能に保持した検査用の容器7を離脱
可能に保持することができる。コンベヤ2は水槽1内に
満たされた水8に浸されている。コンベヤ2の移送側に
おける上流側には被検体Sを保持した検査用の容器7を
ベルト5上の保持具6に保持させる供給装置9が設けら
れ、下流側には被検体Sを保持した検査用の容器7を保
持具6から取り出し、良品と不良品に振り分ける選別装
置10が設けられている。コンベヤ2の移送側における
中間部には超音波ビームの送信走査および受信走査を兼
用するリニア走査式の超音波プローブ11が設けられて
いる。装置本体12は超音波プローブ11へ送信信号を
送るための送信部と、超音波プローブ11から送出され
る受信信号の増幅などの処理を行う受信部と、受信信号
から被検体Sの良、不良の判定を行う判定部と、供給装
置9、選別装置10、コンベヤ2などを制御するコント
ローラを有している。
【0013】被検体Sが真珠養殖における養殖中の母貝
であり、この母貝の中における真珠の存在の有無を非破
壊で検査する場合について説明する。
【0014】図2(a)は被検体である母貝を示す平面
図、図2(b)は母貝を示す断面図、図3(a)は母貝
を検査用の容器に装填した状態を示す平面図、図3
(b)は同状態を示す断面図である。
【0015】図2(a)、(b)に示すように、被検体
である母貝Sは厚み1〜2mmの2枚の貝殻S1、S2か
らなり、直径が5〜8mmの真珠S3が臓器の中に埋め込
まれている。図3(a)、(b)に示すように、検査用
の容器7は台枠21と枠状の吸音材22とからなる。台
枠21はベルト5の外側面に支持されてる。台枠21に
よって母貝Sの外周部を一定の高さで支持し、したがっ
て、母貝Sと超音波プローブ11の距離を一定に保つこ
とができる。母貝S中の真珠S3の位置はほぼ一定であ
るので、この真珠S3の超音波プローブ11に対する距
離とほぼ同じ距離となる貝殻S1の外周部が吸音材22
により被覆され、超音波ビームが照射されないようにな
っている。
【0016】図4は判定部を示す概略ブロック図、図5
は同判定部の動作説明用のタイミングチャートである。
図4において、31は受信部により増幅、検波された後
の受信信号で、AND回路35に入力する。32は送信
信号トリガで、ゲート信号発生器33に入力する。ゲー
ト信号発生器33から出力されたゲート信号34はAN
D回路35に入力する。36はAND回路35の出力で
ある。
【0017】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。真珠の母貝Sを上記のように検査用の容
器7に支持した状態で供給器装置9によりコンベヤ2の
保持具6に保持させ、水8に浸す。母貝Sの供給後、コ
ンベヤ2を間歇駆動源により駆動してベルト5を一定の
速度で矢印x方向に間歇的に走行させ、これに伴い、母
貝S等を移動させる。母貝Sが測定範囲に入ると、装置
本体12の送信部から超音波プローブ11に送信信号が
送られ、超音波プローブ11で送信信号から変換された
超音波ビームが母貝Sに向けて放射される。送信信号は
一定の繰り返し周期で送られ、それに応じて超音波ビー
ムは母貝Sをその移動方向xと直角のy方向に走査す
る。
【0018】図6は超音波ビームの走査状態を示す説明
図である。図6において、S1、…、SNは母貝S上の
超音波ビームの軌跡である。このようにして母貝Sの全
面を超音波ビームで走査することができる。超音波ビー
ムが母貝Sに照射すると、その表面や、内部から反射さ
れ、再び、超音波プローブ11に戻った反射波は、超音
波プローブ11で電気信号に変換され、装置本体12の
受信部に送られ、増幅、検波等の処理が施される。この
処理された受信信号の到達時間、振幅などから母貝Sの
構造についての情報を得ることができる。
【0019】特に、母貝Sにおいては、超音波ビームを
照射すると、超音波ビームは貝殻S1、S2の表面と裏
面および真珠S3の表面と裏面で反射される。そして、
上記のようにそれらの反射波が超音波プローブ11に戻
り、超音波プローブ11で電気信号に変換され、装置本
体12の受信部で処理される。その後、判定部で、受信
信号が真珠S3によるものであるか否かについて判定す
る。
【0020】次に、判定部における判定動作について説
明する。上記のように超音波プローブ11に対する母貝
S、すなわち、真珠S3の位置をほぼ一定にすることが
できるので、真珠S3による受信信号の到達時間を一定
の範囲に押さえることができる。したがって、受信信号
の到達時間を測定することによって真珠S3が入ってい
ることを知ることができる。
【0021】更に詳細に説明すると、図4、図5に示す
ように、受信信号31と、送信信号32でトリガしたゲ
ート発生器33から得たゲート信号34(このゲート信
号は真珠S3による受信信号の到達時間の範囲にONと
なる)とを、AND回路35に入力し、ゲート信号34
がONになっている時間に、一定の出力以上の受信信号
31があれば出力36がONになるので、真珠S3によ
る受信信号があることを知ることができる。そして、母
貝Sに対する超音波プローブ11による超音波ビームの
照射に際し、母貝Sの上部外周部が吸音材22により被
覆されている。この吸音材がないと、超音波ビームは母
貝Sの全面に照射し、貝殻S1における真珠S3と同じ
水平面に位置する部分からのP1、P2など(図3
(b)参照)の反射は真珠S3の反射と同じ時間で超音
波プローブ11に到達する。したがって、これらの受信
信号が真珠S3によるものか、貝殻S1によるものかを
区別することができなくなる。これを区別するために、
貝殻S1が真珠S3と同じ距離になる部分は貝殻S1の
周辺部であり、この周辺部には真珠S3が存在しないと
の理由から、上記のように貝殻S1の周辺部に超音波ビ
ームを照射しないように吸音材22を被せることによ
り、真珠3による受信信号の到達時間の範囲に入るよう
な受信信号は貝殻S1からは発生しなくなる。このよう
にして判定した後、それに応じて、選別装置10(図1
参照)により判定の終った母貝Sを停止したコンベヤ2
から取り出して分別することができる。以下、上記動作
を繰り返すことにより、母貝Sにおける真珠S3の存在
の有無について連続的に、かつ自動的に検査して分別す
ることができる。
【0022】なお、真珠S3はほぼ完全な球形をしてい
るので、照射ビームが真珠S3の中心から外れると、反
射ビームの強度は著しく小さくなり、真珠S3が存在し
ていても、その受信信号が小さくて検出できなくなる恐
れがある。これを防ぐために、本発明においては、照射
ビームの走査ピッチを波長と同程度になるように、超音
波プローブ11の走査ピッチと、ベルト5の移動速度を
調節できるようにしている。一例として、3.5MHzのリ
ニアプローブを用いると、約0.5mmのピッチで走査す
ることになる。50mm×50mmの被検体(真珠の母貝)
Sを50mmの距離において検査する場合、1検体の検査
に要する時間は約2〜5秒であり、上記のような細かい
走査を行っても迅速に測定することができる。
【0023】このように上記実施例によれば、走査型の
超音波プローブ11とコンベヤ2とを組み合わせ、超音
波ビームで一部吸音材22により覆われた被検体S上を
走査し、被検体Sからの反射から得られる受信信号の到
達時間を判定部により判定することにより、被検体Sの
検査を非破壊で連続的に、かつ自動的に行うことができ
る。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、送
受信兼用の走査式超音波プローブと、被検体を連続的に
移動させる移動装置を組み合わせて用いることにより、
超音波ビームを細かく走査できるので、被検体からの反
射が再現性良く得られ、正確な自動検査を行うことがで
きる。また、被検体の検出不要部分を吸音材により覆
い、必要のない反射成分を除いているので、被検体の
良、不良の判定を簡単に、かつ正確に行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例における超音波検査
装置を示す概略平面図 (b)は同超音波検査装置を示す一部破断概略側面図
【図2】(a)は被検体の一例である真珠の母貝を示す
平面図 (b)は母貝を示す断面図
【図3】(a)は母貝を保持した容器を示す平面図 (b)は母貝を保持した容器を示す断面図
【図4】本発明実施例の超音波検査装置に用いる判定部
を示す概略ブロック図
【図5】同判定部の動作説明用のタイミングチャート
【図6】本発明実施例の超音波検査装置による被検体上
の超音波ビームの走査軌跡を示す平面図
【図7】従来例の超音波検査装置を示す概略ブロック図
【符号の説明】
1 水槽 2 コンベヤ 6 保持具 7 検査用の容器 9 供給装置 10 選別装置 11 送受信兼用の走査式超音波プローブ 12 装置本体 S 被検体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体の検出不要部分を吸音材で覆う検
    査用の容器と、この被検体を支持した容器を連続的に移
    動させる移動装置と、この移動装置により移動する被検
    体に対して超音波ビームを送信走査し、被検体からの反
    射波を受信走査する送受兼用の走査式超音波プローブ
    と、この走査式超音波プローブで受信した信号の到達時
    間が一定の範囲に入っているか否かについて検出するこ
    とにより、被検体の良、不良を判定する手段とを備えた
    超音波検査装置。
  2. 【請求項2】 超音波ビームの走査ピッチが波長と同程
    度になるように、走査式超音波プローブの走査ピッチ
    と、移動装置の移動速度を調節するように構成された請
    求項1記載の超音波検査装置。
JP16072892A 1992-06-19 1992-06-19 超音波検査装置 Pending JPH063455A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242820A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Dainippon Printing Co Ltd 紙容器内の異物検査装置、これを用いた充填シール装置、及び充填シール方法
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