JPH0660894B2 - 超音波探傷器 - Google Patents
超音波探傷器Info
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- JPH0660894B2 JPH0660894B2 JP63045893A JP4589388A JPH0660894B2 JP H0660894 B2 JPH0660894 B2 JP H0660894B2 JP 63045893 A JP63045893 A JP 63045893A JP 4589388 A JP4589388 A JP 4589388A JP H0660894 B2 JPH0660894 B2 JP H0660894B2
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- circuit
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、物体内部の探傷を行なうデイジタル形の超音
波探傷器に関する。
波探傷器に関する。
超音波探傷器は、物体内部の傷の存在の有無や大きさ等
を当該物体を破壊することなく検査する装置として良く
知られている。従来、このような超音波探傷器として
は、物体から反射された超音波反射波をオツシロスコー
プに表示させるアナログ形のものが用いられていた。こ
れに対して、本出願人は特開昭63−95353号公報
により、超音波反射波を、より一層探傷に都合の良いよ
うに処理することができるデイジタル形の超音波探傷器
を提案した。このデイジタル形の超音波探傷器の概略を
図により説明する。
を当該物体を破壊することなく検査する装置として良く
知られている。従来、このような超音波探傷器として
は、物体から反射された超音波反射波をオツシロスコー
プに表示させるアナログ形のものが用いられていた。こ
れに対して、本出願人は特開昭63−95353号公報
により、超音波反射波を、より一層探傷に都合の良いよ
うに処理することができるデイジタル形の超音波探傷器
を提案した。このデイジタル形の超音波探傷器の概略を
図により説明する。
第4図はデイジタル形の超音波探傷器のブロツク図であ
る。図で、1は被検査物体、1fは被検査物体1内に存
在する欠陥を示す。2は被検査物体1内に超音波を放射
するとともに、反射してきた超音波に比例した電気信号
を出力する超音波探触子である。4は超音波探傷器の動
作に時間的規制を与えるパルスを発生するタイミング回
路、5はタイミング回路4の信号により超音波探触子2
に超音波発生のためのパルスを出力する送信部である。
6は超音波探触子2からの信号を受信する受信部であ
り、減衰回路6aおよび増幅回路6bで構成される。
る。図で、1は被検査物体、1fは被検査物体1内に存
在する欠陥を示す。2は被検査物体1内に超音波を放射
するとともに、反射してきた超音波に比例した電気信号
を出力する超音波探触子である。4は超音波探傷器の動
作に時間的規制を与えるパルスを発生するタイミング回
路、5はタイミング回路4の信号により超音波探触子2
に超音波発生のためのパルスを出力する送信部である。
6は超音波探触子2からの信号を受信する受信部であ
り、減衰回路6aおよび増幅回路6bで構成される。
7は受信部6の出力信号をデイジタル値に変換するA/
D変換部、8はA/D変換部7で変換された値を記憶す
る波形メモリ、9は波形メモリ8の各アドレスを順に指
定してゆくアドレスカウンタである。A/D変換部7お
よびアドレスカウンタ9はそれぞれタイミング回路4か
ら起動信号が与えられる。このタイミング回路4の発振
には水晶発振子が用いられる。
D変換部、8はA/D変換部7で変換された値を記憶す
る波形メモリ、9は波形メモリ8の各アドレスを順に指
定してゆくアドレスカウンタである。A/D変換部7お
よびアドレスカウンタ9はそれぞれタイミング回路4か
ら起動信号が与えられる。このタイミング回路4の発振
には水晶発振子が用いられる。
10は所要の演算、制御を行うCPU(中央処理装
置)、11は演算のためのパラメータやデータ等を一時
記憶するRAM(ランダム・アクセス・メモリ)、12
はCPU10の処理手順を記憶するROM(リード・オ
ンリ・メモリ)である。13は所望の測定範囲を入力す
る測定範囲設定部、14は被検査物体1内を超音波が伝
播する速度(音速)を入力する音速入力部である。15
は表示部、16はCPU10の演算、制御の結果得られ
たデータに基づいて表示部15の表示を制御する表示部
コントローラである。
置)、11は演算のためのパラメータやデータ等を一時
記憶するRAM(ランダム・アクセス・メモリ)、12
はCPU10の処理手順を記憶するROM(リード・オ
ンリ・メモリ)である。13は所望の測定範囲を入力す
る測定範囲設定部、14は被検査物体1内を超音波が伝
播する速度(音速)を入力する音速入力部である。15
は表示部、16はCPU10の演算、制御の結果得られ
たデータに基づいて表示部15の表示を制御する表示部
コントローラである。
次に、この超音波探傷器の動作の概略を第5図に示す反
射波信号の波形図および第6図に示す波形メモリ8のブ
ロック図を参照しながら説明する。最初に、測定範囲設
定部13に所望の測定範囲lR(この値は第4図に示す
被検査物体1に示されている。)を設定する。又、音速
入力部14にも被検査物体1の材質で定まる音速VSを
入力する。この状態において、タイミング回路4から送
信部5へトリガ信号が出力されると、送信部5は超音波
探触子2にパルスを出力し、超音波探触子2から被検査
物体1内に超音波が放射される。この超音波の反射波は
超音波探触子2により電気信号に変換され、この信号は
受信部6で受信される。受信部6は、受信した反射波信
号を以後の処理に適した値として出力する。この出力さ
れた反射波信号は、所定のサンプリング周期毎にA/D
変換部7においてデイジタル値に変換され、この変換さ
れた値は順次波形メモリ8に記憶される。この記憶は、
アドレスカウンタ9が波形メモリ8のアドレスを順次指
定することによりなされる。反射波信号のサンプリン
グ、波形メモリ8のアドレス指定はタイミング回路4か
ら出力される起動信号により実行される。このような反
射波信号のサンプリングと、そのデイジタル値の波形メ
モリ8への収容を第5図および第6図により説明する。
射波信号の波形図および第6図に示す波形メモリ8のブ
ロック図を参照しながら説明する。最初に、測定範囲設
定部13に所望の測定範囲lR(この値は第4図に示す
被検査物体1に示されている。)を設定する。又、音速
入力部14にも被検査物体1の材質で定まる音速VSを
入力する。この状態において、タイミング回路4から送
信部5へトリガ信号が出力されると、送信部5は超音波
探触子2にパルスを出力し、超音波探触子2から被検査
物体1内に超音波が放射される。この超音波の反射波は
超音波探触子2により電気信号に変換され、この信号は
受信部6で受信される。受信部6は、受信した反射波信
号を以後の処理に適した値として出力する。この出力さ
れた反射波信号は、所定のサンプリング周期毎にA/D
変換部7においてデイジタル値に変換され、この変換さ
れた値は順次波形メモリ8に記憶される。この記憶は、
アドレスカウンタ9が波形メモリ8のアドレスを順次指
定することによりなされる。反射波信号のサンプリン
グ、波形メモリ8のアドレス指定はタイミング回路4か
ら出力される起動信号により実行される。このような反
射波信号のサンプリングと、そのデイジタル値の波形メ
モリ8への収容を第5図および第6図により説明する。
第5図は反射波信号の波形図である。図で、横軸には時
間が、縦軸には反射波信号の大きさ(電圧)がとつてあ
る。Tは被検査物体1の表面からの反射波信号、Fは欠
陥1fからの反射波信号を示す。なお、第5図では横軸
のみが極端に拡大して描かれている。次に、第6図は波
形メモリ8のブロック図である。縦列に並べて示された
各ブロツクは波形メモリ8におけるデータの収容部を意
味し、各収容部に記憶されたD(0),D(1),……D
(i-1),D(i),D(i+1)……はA/D変換部7でデイジ
タル値に変換された反射波信号のデータである。これら
データを一般形としてD(i)で表わす。又、各収容部の
左側に記載された符号AM(0),AM(1),……AM(i-1),
AM(i)AM(i+1)……は対応する収容部のアドレスを示
す。これらアドレスを一般形としてAM(i)で表わす。
間が、縦軸には反射波信号の大きさ(電圧)がとつてあ
る。Tは被検査物体1の表面からの反射波信号、Fは欠
陥1fからの反射波信号を示す。なお、第5図では横軸
のみが極端に拡大して描かれている。次に、第6図は波
形メモリ8のブロック図である。縦列に並べて示された
各ブロツクは波形メモリ8におけるデータの収容部を意
味し、各収容部に記憶されたD(0),D(1),……D
(i-1),D(i),D(i+1)……はA/D変換部7でデイジ
タル値に変換された反射波信号のデータである。これら
データを一般形としてD(i)で表わす。又、各収容部の
左側に記載された符号AM(0),AM(1),……AM(i-1),
AM(i)AM(i+1)……は対応する収容部のアドレスを示
す。これらアドレスを一般形としてAM(i)で表わす。
今、第5図に示す時刻t0において、タイミング回路4
からA/D変換部7およびアドレスカウンタ9に起動信
号が出力されると、A/D変換部7ではそのときの反射
波信号Tの電圧をA/D変換してデータD(0)を得る。
又、アドレスカウンタ9は波形メモリ8のアドレスA
M(0)を指定する。この結果、データD(0)は波形メモリ
8のアドレスAM(0)に収容される。次いで、時間τs経
過後の時刻t1において、タイミング回路4から再びA
/D変換部7およびアドレスカウンタ9に起動信号が出
力されると、同じくそのときの反射波信号Tの電圧がA
/D変換部7で変換されてデータD(1)が得られ、アド
レスカウンタ9は次のアドレスAM(1)を指定するので、
波形メモリ8のアドレスAM(1)にデータD(1)が収容さ
れる。この場合、時間τsがサンプリング時間(例えば
50ns)となる。以下、同様にして反射波信号のデー
タが波形メモリ8に記憶されることになる。なお、サン
プリング時間τsは反射波信号との対比において極端に
大きく示されている。
からA/D変換部7およびアドレスカウンタ9に起動信
号が出力されると、A/D変換部7ではそのときの反射
波信号Tの電圧をA/D変換してデータD(0)を得る。
又、アドレスカウンタ9は波形メモリ8のアドレスA
M(0)を指定する。この結果、データD(0)は波形メモリ
8のアドレスAM(0)に収容される。次いで、時間τs経
過後の時刻t1において、タイミング回路4から再びA
/D変換部7およびアドレスカウンタ9に起動信号が出
力されると、同じくそのときの反射波信号Tの電圧がA
/D変換部7で変換されてデータD(1)が得られ、アド
レスカウンタ9は次のアドレスAM(1)を指定するので、
波形メモリ8のアドレスAM(1)にデータD(1)が収容さ
れる。この場合、時間τsがサンプリング時間(例えば
50ns)となる。以下、同様にして反射波信号のデー
タが波形メモリ8に記憶されることになる。なお、サン
プリング時間τsは反射波信号との対比において極端に
大きく示されている。
このようにして波形メモリ8に格納された反射波信号の
データDiのうち必要なデータがとり出されて表示部1
5に表示される。例えば、第4図に示すように被検査物
体1の表面から距離lR内の波形を表示する場合には、
測定範囲設定部13に距離lRが設定され、この距離l
Rと音速入力部14に入力された速度Vsに基づいて演
算された数値間隔で距離lRの範囲のデータが選択的に
波形メモリ8からとり出されて表示部15に表示され
る。これら表示のための動作はCPU10により制御さ
れる。
データDiのうち必要なデータがとり出されて表示部1
5に表示される。例えば、第4図に示すように被検査物
体1の表面から距離lR内の波形を表示する場合には、
測定範囲設定部13に距離lRが設定され、この距離l
Rと音速入力部14に入力された速度Vsに基づいて演
算された数値間隔で距離lRの範囲のデータが選択的に
波形メモリ8からとり出されて表示部15に表示され
る。これら表示のための動作はCPU10により制御さ
れる。
上記デイジタル形の超音波探傷器は、被検査物体1の反
射波の全体表示、任意範囲における反射波の表示、反射
波の任意部分の拡大表示、反射波の時間軸方向の移行表
示等種々の機能を実行することができ、被検査物体の探
傷に極めて有効である。
射波の全体表示、任意範囲における反射波の表示、反射
波の任意部分の拡大表示、反射波の時間軸方向の移行表
示等種々の機能を実行することができ、被検査物体の探
傷に極めて有効である。
上記超音波探傷器においては、高い探傷精度、即ち欠陥
位置(被検査物体の表面から欠陥までの距離)を高精度
で探傷することが要求されるのは当然である。そのため
には、サンプリング時間τsを小さくする必要があり、
このためにはA/D変換器7に高速のA/D変換回路、
例えばECL(Emitter Coupled Logic)回路を用いた
A/D変換回路を使用すればよい。ところで、第7図に
示す従来装置のA/D変換器7aとして、このような高
速A/D変換回路を用いるとその高速の変換動作に応じ
て、これに関連するすべての要素に例えば上記ELC回
路を用いる必要がある。これを第7図により説明する。
位置(被検査物体の表面から欠陥までの距離)を高精度
で探傷することが要求されるのは当然である。そのため
には、サンプリング時間τsを小さくする必要があり、
このためにはA/D変換器7に高速のA/D変換回路、
例えばECL(Emitter Coupled Logic)回路を用いた
A/D変換回路を使用すればよい。ところで、第7図に
示す従来装置のA/D変換器7aとして、このような高
速A/D変換回路を用いるとその高速の変換動作に応じ
て、これに関連するすべての要素に例えば上記ELC回
路を用いる必要がある。これを第7図により説明する。
第7図はA/D変換回路にECL回路を用いた場合の回
路図である。図で、第4図と同一部分には同一符号を付
してある。第4図におけるA/D変換器7はA/D変換
回路7aおよびその出力を一定期間保持するラツチ回路
7bで構成され、又、波形メモリ8は記憶要素であるメ
モリ8aおよびメモリ8aのアドレスの切換を行なうマ
ルチプレクサ8bで構成されている。16,17はそれ
ぞれECL回路とTTL回路との間の電圧レベルを変換
するトランスレータである。
路図である。図で、第4図と同一部分には同一符号を付
してある。第4図におけるA/D変換器7はA/D変換
回路7aおよびその出力を一定期間保持するラツチ回路
7bで構成され、又、波形メモリ8は記憶要素であるメ
モリ8aおよびメモリ8aのアドレスの切換を行なうマ
ルチプレクサ8bで構成されている。16,17はそれ
ぞれECL回路とTTL回路との間の電圧レベルを変換
するトランスレータである。
上記回路で、A/D変換回路7aに前記ECL回路を使
用すると、タイミング回路4、アドレスカウンタ9もE
CL回路を使用しなければならなくなるとともに、ラツ
チ回路7b、メモリ8a、マルチプレクサ8bもECL
回路を使用する必要があるのは明らかである。
用すると、タイミング回路4、アドレスカウンタ9もE
CL回路を使用しなければならなくなるとともに、ラツ
チ回路7b、メモリ8a、マルチプレクサ8bもECL
回路を使用する必要があるのは明らかである。
ところで、ECL回路は通常のTTL回路に比べて消費
電力が大きく、これに伴い発熱が大であり、かつ、高価
である。一方、ECL回路で構成されたメモリは容量が
小さいので、通常のTTL回路を用いたメモリと同容量
のものを得るためには、多数個のメモリを使用する必要
がある。したがつて、第7図に示すようにメモリ8aに
ECL回路を用いると、メモリ8aの個数が大きくな
り、このため、消費電力、発熱量が極めて大となり、大
きな電源や冷却装置が必要となり、ひいては、高価なメ
モリを多数使用することとも相俟つて、超音波探傷器の
価格を増大させるという問題が生じることになる。
電力が大きく、これに伴い発熱が大であり、かつ、高価
である。一方、ECL回路で構成されたメモリは容量が
小さいので、通常のTTL回路を用いたメモリと同容量
のものを得るためには、多数個のメモリを使用する必要
がある。したがつて、第7図に示すようにメモリ8aに
ECL回路を用いると、メモリ8aの個数が大きくな
り、このため、消費電力、発熱量が極めて大となり、大
きな電源や冷却装置が必要となり、ひいては、高価なメ
モリを多数使用することとも相俟つて、超音波探傷器の
価格を増大させるという問題が生じることになる。
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
高精度の探傷のため高速A/D変換器を用いて受信信号
の高速変換を行なうにもかかわらず、メモリとして低速
のメモリを用いることができる超音波探傷器を提供する
ことにある。
高精度の探傷のため高速A/D変換器を用いて受信信号
の高速変換を行なうにもかかわらず、メモリとして低速
のメモリを用いることができる超音波探傷器を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明は、被探傷物体から
の超音波反射波を受信し、受信した信号の解析により前
記被探傷物体の探傷を行なう超音波探傷器において、前
記超音波反射波の受信信号を所定周期の第1の信号の入
力毎にディジタル値に変換する高速A/D変換器と、複
数の出力端を有し前記第1の信号の周波数を所定値だけ
分周した第2の信号を半周期ずつずらして前記各出力端
から順次かつ繰り返し出力する信号発生手段と、この信
号発生手段の前記各出力端にそれぞれ接続されこれら各
出力端からの信号の入力毎に前記高速A/D変換器で変
換されたデータを入力しかつシフトしてゆく複数のシフ
トレジスタと、前記第2の信号を前記各シフトレジスタ
の出力端の数だけ分周する分周回路と、前記各シフトレ
ジスタの各出力端に接続されそれら各出力端のデータを
前記分周回路からの信号の入力により保持する複数のラ
ッチ回路と、これら各ラッチ回路にそれぞれ接続され前
記ラッチ回路に保持されているデータを格納してゆく複
数の低速メモリとを設けたことを特徴とする。
の超音波反射波を受信し、受信した信号の解析により前
記被探傷物体の探傷を行なう超音波探傷器において、前
記超音波反射波の受信信号を所定周期の第1の信号の入
力毎にディジタル値に変換する高速A/D変換器と、複
数の出力端を有し前記第1の信号の周波数を所定値だけ
分周した第2の信号を半周期ずつずらして前記各出力端
から順次かつ繰り返し出力する信号発生手段と、この信
号発生手段の前記各出力端にそれぞれ接続されこれら各
出力端からの信号の入力毎に前記高速A/D変換器で変
換されたデータを入力しかつシフトしてゆく複数のシフ
トレジスタと、前記第2の信号を前記各シフトレジスタ
の出力端の数だけ分周する分周回路と、前記各シフトレ
ジスタの各出力端に接続されそれら各出力端のデータを
前記分周回路からの信号の入力により保持する複数のラ
ッチ回路と、これら各ラッチ回路にそれぞれ接続され前
記ラッチ回路に保持されているデータを格納してゆく複
数の低速メモリとを設けたことを特徴とする。
[作用] 被探傷物体からの超音波信号は、高速A/D変換器によ
り短いサンプリング周期で順次ディジタル値に変換され
る。一方、信号発生手段では、上記サンプリング周波数
を所定値だけ分周し、この分周した信号を半周期ずつず
らしながら複数の出力端から順次出力し、これが繰り返
される。これら各出力端に接続された各シフトレジスタ
は信号の入力毎に高速A/D変換器で変換されたデータ
を入力し、かつ、既に入力されているデータを1つずつ
その出力端にシフトしてゆく。
り短いサンプリング周期で順次ディジタル値に変換され
る。一方、信号発生手段では、上記サンプリング周波数
を所定値だけ分周し、この分周した信号を半周期ずつず
らしながら複数の出力端から順次出力し、これが繰り返
される。これら各出力端に接続された各シフトレジスタ
は信号の入力毎に高速A/D変換器で変換されたデータ
を入力し、かつ、既に入力されているデータを1つずつ
その出力端にシフトしてゆく。
上記各シフトレジスタの各出力端にはそれぞれラッチ回
路が接続されている。一方、分周回路は、信号発生手段
で作成された信号を、各シフトレジスタの出力端の総数
だけ分周した信号を作成し、この信号を各ラッチ回路に
同時に出力する。これにより、各ラッチ回路は対応する
シフトレジスタの出力端のデータを保持する。これら各
ラッチ回路にはそれぞれ低速メモリが接続されており、
ラッチ回路に保持されたデータは、所定の信号で当該低
速メモリに格納されてゆく。
路が接続されている。一方、分周回路は、信号発生手段
で作成された信号を、各シフトレジスタの出力端の総数
だけ分周した信号を作成し、この信号を各ラッチ回路に
同時に出力する。これにより、各ラッチ回路は対応する
シフトレジスタの出力端のデータを保持する。これら各
ラッチ回路にはそれぞれ低速メモリが接続されており、
ラッチ回路に保持されたデータは、所定の信号で当該低
速メモリに格納されてゆく。
上記のように、短いサンプリング周期で超音波信号のサ
ンプリングが行なわれるので、高精度の超音波データを
得ることができる。又、サンプリングした超音波データ
を複数のシフトレジスタにおける各出力端に順次シフト
して収納し、これら各出力端に対応する各ラッチ回路で
当該超音波データを保持した後、保持したデータを各ラ
ッチ回路に対応する各メモリに格納するようにしたの
で、超音波信号のサンプリングに高速A/D変換器を用
いても、メモリに低速メモリを用いることができる。
ンプリングが行なわれるので、高精度の超音波データを
得ることができる。又、サンプリングした超音波データ
を複数のシフトレジスタにおける各出力端に順次シフト
して収納し、これら各出力端に対応する各ラッチ回路で
当該超音波データを保持した後、保持したデータを各ラ
ッチ回路に対応する各メモリに格納するようにしたの
で、超音波信号のサンプリングに高速A/D変換器を用
いても、メモリに低速メモリを用いることができる。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明の実施例に係る超音波探傷器の一部のブ
ロツク図である。図で、第4図に示す部分と同一部分に
は同一符号を付して説明を省略する。4′はタイミング
回路であり、高速信号(高い周波数の信号)と低速信号
(高速信号より低い周波数の信号)が出力される。この
タイミング回路4′は、例えばECL回路を用いて構成
され、高速信号は後述のA/D変換回路7a等に出力さ
れる。又、低速信号は、高速信号を分周するとともにこ
の分周信号をECL回路の信号レベルから低速動作回路
(例えはTTL回路)の信号レベルに変換することによ
り得られ、アドレスカウンタ9等に出力される。7aは
高速のA/D変換回路、7bはA/D変換回路7aの出
力データをラツチするラツチ回路である。20はタイミ
ング回路4′の出力パルスを分周する分周回路、21は
分周回路20から出力される出力パルスを順次シフトし
て出力するシフトレジスタである。タイミング回路
4′、A/D変換回路7a、ラツチ回路7b、分周回路
20およびシフトレジスタ21は高速動作が可能な回
路、例えば前記ECL回路を用いて構成されている。2
2,23はそれぞれシフトレジスタ21およびラツチ回
路7bの高速動作の出力信号レベル(ECL回路の動作
レベル)を低速動作に適合する信号レベル(例えば通常
のTTL回路の動作レベル)に変換するトランスレータ
である。
ロツク図である。図で、第4図に示す部分と同一部分に
は同一符号を付して説明を省略する。4′はタイミング
回路であり、高速信号(高い周波数の信号)と低速信号
(高速信号より低い周波数の信号)が出力される。この
タイミング回路4′は、例えばECL回路を用いて構成
され、高速信号は後述のA/D変換回路7a等に出力さ
れる。又、低速信号は、高速信号を分周するとともにこ
の分周信号をECL回路の信号レベルから低速動作回路
(例えはTTL回路)の信号レベルに変換することによ
り得られ、アドレスカウンタ9等に出力される。7aは
高速のA/D変換回路、7bはA/D変換回路7aの出
力データをラツチするラツチ回路である。20はタイミ
ング回路4′の出力パルスを分周する分周回路、21は
分周回路20から出力される出力パルスを順次シフトし
て出力するシフトレジスタである。タイミング回路
4′、A/D変換回路7a、ラツチ回路7b、分周回路
20およびシフトレジスタ21は高速動作が可能な回
路、例えば前記ECL回路を用いて構成されている。2
2,23はそれぞれシフトレジスタ21およびラツチ回
路7bの高速動作の出力信号レベル(ECL回路の動作
レベル)を低速動作に適合する信号レベル(例えば通常
のTTL回路の動作レベル)に変換するトランスレータ
である。
L1,L2はデータをシフトしかつ保持するシフトレジ
スタであり、それぞれシフトレジスタ21でシフトされ
た各信号がラツチ信号として個々に入力されるととも
に、A/D変換回路7aで変換されたデータが同時に入
力される。L10〜L40はそれぞれ各シフトレジスタ
L1,L2によりシフトされ保持されたデータをラツチ
するラツチ回路であり、シフトレジスタL1に入力され
るラツチ信号の1/2分周のラツチ信号が入力される。
M1〜M4はラツチ回路L10〜L40にラツチされたデー
タを記憶するメモリであり、タイミング回路4′の出力
信号(低速信号)と同期して作動する。
スタであり、それぞれシフトレジスタ21でシフトされ
た各信号がラツチ信号として個々に入力されるととも
に、A/D変換回路7aで変換されたデータが同時に入
力される。L10〜L40はそれぞれ各シフトレジスタ
L1,L2によりシフトされ保持されたデータをラツチ
するラツチ回路であり、シフトレジスタL1に入力され
るラツチ信号の1/2分周のラツチ信号が入力される。
M1〜M4はラツチ回路L10〜L40にラツチされたデー
タを記憶するメモリであり、タイミング回路4′の出力
信号(低速信号)と同期して作動する。
24はメモリM1〜M4のアドレスをアドレスカウンタ
9又はCPU10の指令により切換え指定するマルチプ
レクサ、25はCPU10の指令に基づきメモリM1〜
M4のうちの任意のものを選択するデコーダ、26はシ
フトレジスタL1に入力されるラツチ信号を1/2分周
する分周回路である。上記各シフトレジスタL1,L2
ラツチ回路L10〜L40、メモリM1〜M4、アドレスカ
ウンタ9、マルチプレクサ24、デコーダ25はいずれ
も低速動作する回路、例えばTTL回路で構成されてい
る。
9又はCPU10の指令により切換え指定するマルチプ
レクサ、25はCPU10の指令に基づきメモリM1〜
M4のうちの任意のものを選択するデコーダ、26はシ
フトレジスタL1に入力されるラツチ信号を1/2分周
する分周回路である。上記各シフトレジスタL1,L2
ラツチ回路L10〜L40、メモリM1〜M4、アドレスカ
ウンタ9、マルチプレクサ24、デコーダ25はいずれ
も低速動作する回路、例えばTTL回路で構成されてい
る。
次に、本実施例の動作を第2図に示す波形図および第3
図(a)〜(n)に示すタイムチヤートを参照しながら説明す
る。第2図は第5図に示すものと同じ反射波信号Tの波
形図である。タイミング回路4′からは第3図(a)に示
すパルスが出力され、A/D変換回路7aはその1周期
毎に反射波信号Tをこれに相当するデイジタル値に変換
する。したがつて、タイミング回路4′の出力パルスの
1周期がサンプリング時間τs′となる。第2図に示す
反射波信号Tは時刻T01においてサンプリングされ、さ
らに時間τs′後の時刻t02においてサンプリングされ
る。このように、順次時間τs′毎にサンプリングが実
施される。本実施例では、サンプリング時間τs′は第
4図に示す装置のサンプリング時間τsの1/4であ
り、A/D変換回路7aはこれに対応する高速のA/D
変換を行なう。A/D変換回路7aの出力データD1,
D2,……が第3図(e)に示されている。これら出力デ
ータはラツチ回路7bによりタイミング回路4′の出力
パルスの1周期間ラツチされ、トランスレータ23によ
り所定レベルに変換されてシフトレジスタL1,L2に
出力される。
図(a)〜(n)に示すタイムチヤートを参照しながら説明す
る。第2図は第5図に示すものと同じ反射波信号Tの波
形図である。タイミング回路4′からは第3図(a)に示
すパルスが出力され、A/D変換回路7aはその1周期
毎に反射波信号Tをこれに相当するデイジタル値に変換
する。したがつて、タイミング回路4′の出力パルスの
1周期がサンプリング時間τs′となる。第2図に示す
反射波信号Tは時刻T01においてサンプリングされ、さ
らに時間τs′後の時刻t02においてサンプリングされ
る。このように、順次時間τs′毎にサンプリングが実
施される。本実施例では、サンプリング時間τs′は第
4図に示す装置のサンプリング時間τsの1/4であ
り、A/D変換回路7aはこれに対応する高速のA/D
変換を行なう。A/D変換回路7aの出力データD1,
D2,……が第3図(e)に示されている。これら出力デ
ータはラツチ回路7bによりタイミング回路4′の出力
パルスの1周期間ラツチされ、トランスレータ23によ
り所定レベルに変換されてシフトレジスタL1,L2に
出力される。
一方、タイミング回路4′の出力パルスは分周回路20
で第3図(b)に示すように1/2に分周され、この分周
信号はシフトレジスタ21に出力される。シフトレジス
タ21は、入力された分周信号を第3図(c),(d)に示す
ようにタイミング回路4′の出力パルスの1周期τs′
ずらした2つの信号として出力する。これらの信号はト
ランスレータ22により所定レベルの信号に変換された
後、シフト0の出力信号(1)はシフトレジスタL1に、
シフトτs′の出力信号(2)はシフトレジスタL2にそ
れぞれ入力される。
で第3図(b)に示すように1/2に分周され、この分周
信号はシフトレジスタ21に出力される。シフトレジス
タ21は、入力された分周信号を第3図(c),(d)に示す
ようにタイミング回路4′の出力パルスの1周期τs′
ずらした2つの信号として出力する。これらの信号はト
ランスレータ22により所定レベルの信号に変換された
後、シフト0の出力信号(1)はシフトレジスタL1に、
シフトτs′の出力信号(2)はシフトレジスタL2にそ
れぞれ入力される。
今、A/D変換回路7aによりデータD1がデイジタル
値に変換されてトランスレータ23から出力されたと
き、シフトレジスタL1に出力信号(1)が入力されたと
すると、データD1はシフトレジスタL1のQ2出力に
のみ保持され、その他のシフトレジスタ出力にはデータ
D1は出力されない。時間τs′後、A/D変換回路7
aからデータD2が出力されると、このデータD2は出
力信号(2)が入力されたシフトレジスタL2のQ2にの
み保持され、その他の出力には保持されない。さらに時
間τs′後、データD3が出力されると、出力信号(1)
が入力されたシフトレジスタL1のQ2出力にデータD
3が保持される。このとき、データD1はQ2出力から
Q1出力にシフトされる。データD4も同様にしてシフ
トレジスタL2のQ2出力に保持され、このとき、デー
タD2はQ1出力にシフトされる。
値に変換されてトランスレータ23から出力されたと
き、シフトレジスタL1に出力信号(1)が入力されたと
すると、データD1はシフトレジスタL1のQ2出力に
のみ保持され、その他のシフトレジスタ出力にはデータ
D1は出力されない。時間τs′後、A/D変換回路7
aからデータD2が出力されると、このデータD2は出
力信号(2)が入力されたシフトレジスタL2のQ2にの
み保持され、その他の出力には保持されない。さらに時
間τs′後、データD3が出力されると、出力信号(1)
が入力されたシフトレジスタL1のQ2出力にデータD
3が保持される。このとき、データD1はQ2出力から
Q1出力にシフトされる。データD4も同様にしてシフ
トレジスタL2のQ2出力に保持され、このとき、デー
タD2はQ1出力にシフトされる。
一方、第1図に示す分周回路26で1/2分周された信
号、即ち第3図(j)に示す分周信号はラツチ回路L10〜
L40に与えられている。したがつて、分周信号が出力さ
れたときに各シフトレジスタL1,L2に保持されてい
るデータは同時に、それぞれ第3図(k)〜(n)に示すよう
に対応するラツチ回路L10〜L40にラツチされる。この
ラツチ期間は分周信号の1周期間である。
号、即ち第3図(j)に示す分周信号はラツチ回路L10〜
L40に与えられている。したがつて、分周信号が出力さ
れたときに各シフトレジスタL1,L2に保持されてい
るデータは同時に、それぞれ第3図(k)〜(n)に示すよう
に対応するラツチ回路L10〜L40にラツチされる。この
ラツチ期間は分周信号の1周期間である。
分周信号の一周期の間にタイミング回路4′から低速信
号が出力されてメモリM1〜M4を作動状態にするとと
もに、アドレスカウンタ9は各メモリM1〜M4のアド
レスを指定するアドレス信号を出力し、このアドレス信
号はマルチプレクサ24を経てメモリM1〜M4に入力
され、それらのアドレスを指定する。この状態におい
て、それまでラツチ回路L10〜L40にラツチされていた
データD1〜D4は、同時に対応するメモリM1〜M4
の指定されたアドレス、例えば各メモリM1〜M4のア
ドレスAM(0)に記憶される。
号が出力されてメモリM1〜M4を作動状態にするとと
もに、アドレスカウンタ9は各メモリM1〜M4のアド
レスを指定するアドレス信号を出力し、このアドレス信
号はマルチプレクサ24を経てメモリM1〜M4に入力
され、それらのアドレスを指定する。この状態におい
て、それまでラツチ回路L10〜L40にラツチされていた
データD1〜D4は、同時に対応するメモリM1〜M4
の指定されたアドレス、例えば各メモリM1〜M4のア
ドレスAM(0)に記憶される。
ここで、シフトレジスタL1についてみると、ここにラ
ツチされたデータD1は、シフトレジスタ21の出力信
号(1)の2周期が経過したとき消滅する。しかし、デー
タD1はこのとき既にラツチ回路L10にラツチされてい
る。一方、シフトレジスタ21の出力信号(1)の次の次
の周期の立上りと同時に、シフトレジスタL1はそのと
き出力されているデータをラツチする。このデータは、
第3図(c)および第3図(e)から明らかなようにデータD
5である。全く同様に、データD6,D7,D8がそれ
ぞれシフトレジスタL1,L2,ラツチ回路L10〜L40
に順次ラツチされ、メモリM1〜M4に記憶される。
ツチされたデータD1は、シフトレジスタ21の出力信
号(1)の2周期が経過したとき消滅する。しかし、デー
タD1はこのとき既にラツチ回路L10にラツチされてい
る。一方、シフトレジスタ21の出力信号(1)の次の次
の周期の立上りと同時に、シフトレジスタL1はそのと
き出力されているデータをラツチする。このデータは、
第3図(c)および第3図(e)から明らかなようにデータD
5である。全く同様に、データD6,D7,D8がそれ
ぞれシフトレジスタL1,L2,ラツチ回路L10〜L40
に順次ラツチされ、メモリM1〜M4に記憶される。
以上のようにして各メモリM1〜M4に記憶されたデー
タとアドレスの関係の一例を示すと次表のようになる。
タとアドレスの関係の一例を示すと次表のようになる。
次に、各メモリM1〜M4に記憶されたデータをとり出
す動作について説明する。設定された測定範囲等の種々
の条件に適合するように、とり出すべきデータが決定さ
れると、CPU10からはそのデータが格納されている
メモリを指定する信号がデコーダ25に対して出力さ
れ、デコーダ25はこの信号を解読して指定されたメモ
リに信号を出力する。同時に、CPU10からは当該デ
ータが格納されている当該メモリのアドレスを指定する
信号がマルチプレクサ24に対して出力され、マルチプ
レクサ24はこれに応じてアドレスの切換えを行ない、
当該信号によるアドレスを指定する。これにより、当該
メモリの当該アドレスから所要のデータがCPU10に
取り出されて処理される。
す動作について説明する。設定された測定範囲等の種々
の条件に適合するように、とり出すべきデータが決定さ
れると、CPU10からはそのデータが格納されている
メモリを指定する信号がデコーダ25に対して出力さ
れ、デコーダ25はこの信号を解読して指定されたメモ
リに信号を出力する。同時に、CPU10からは当該デ
ータが格納されている当該メモリのアドレスを指定する
信号がマルチプレクサ24に対して出力され、マルチプ
レクサ24はこれに応じてアドレスの切換えを行ない、
当該信号によるアドレスを指定する。これにより、当該
メモリの当該アドレスから所要のデータがCPU10に
取り出されて処理される。
以上のように構成したので、本実施例では、受信信号を
短いサンプリング周期でサンプリングして高精度の探傷
を行なうため高速A/D変換器を用いるにもかかわら
ず、当該高速A/D変換器で高速変換されたデータを格
納するメモリには低速のメモリを用いることができ、こ
れにより、消費電力や発熱量を抑制することができ、か
つ、超音波探傷器の価格を低減せしめることができる。
短いサンプリング周期でサンプリングして高精度の探傷
を行なうため高速A/D変換器を用いるにもかかわら
ず、当該高速A/D変換器で高速変換されたデータを格
納するメモリには低速のメモリを用いることができ、こ
れにより、消費電力や発熱量を抑制することができ、か
つ、超音波探傷器の価格を低減せしめることができる。
なお、上記実施例の説明では、A/D変換器の変換周期
に対し、ラツチ回路およびメモリをその1/4周期で作
動させる例を示したが、これに限ることはなく、メモリ
の機能に応じて任意に周期を決定することができる。
に対し、ラツチ回路およびメモリをその1/4周期で作
動させる例を示したが、これに限ることはなく、メモリ
の機能に応じて任意に周期を決定することができる。
以上述べたように、本発明では、サンプリングした超音
波データを複数のシフトレジスタにおける各出力端に順
次シフトして収納し、これら各出力端に対応する各ラツ
チ回路で当該超音波データを保持した後、保持したデー
タを各ラツチ回路に対応する各メモリに格納するように
したので、超音波信号のサンプリングに高速A/D変換
器を用いても、メモリに低速メモリを用いることがで
き、これにより、超音波探傷器の消費電力や発熱量を抑
制することができ、又、そのコストを低減せしめること
ができる。
波データを複数のシフトレジスタにおける各出力端に順
次シフトして収納し、これら各出力端に対応する各ラツ
チ回路で当該超音波データを保持した後、保持したデー
タを各ラツチ回路に対応する各メモリに格納するように
したので、超音波信号のサンプリングに高速A/D変換
器を用いても、メモリに低速メモリを用いることがで
き、これにより、超音波探傷器の消費電力や発熱量を抑
制することができ、又、そのコストを低減せしめること
ができる。
第1図は本発明の実施例に係る超音波探傷器の一部のブ
ロツク図、第2図は反射波信号の波形図、第3図(a)〜
(n)は第1図に示す構成の動作を示すタイムチヤート、
第4図は超音波探傷器のブロツク図、第5図は反射波信
号の波形図、第6図は波形メモリのブロツク図、第7図
は高速のA/D変換回路を用いた場合に考えられる超音
波探傷器の一部のブロツク図である。 4′……タイミング回路、7a……A/D変換回路、2
0……分周回路、21……シフトレジスタ、24……マ
ルチプレクサ、L1,L2……シフトレジスタ、L10〜
L40……ラツチ回路、M1〜M4……メモリ。
ロツク図、第2図は反射波信号の波形図、第3図(a)〜
(n)は第1図に示す構成の動作を示すタイムチヤート、
第4図は超音波探傷器のブロツク図、第5図は反射波信
号の波形図、第6図は波形メモリのブロツク図、第7図
は高速のA/D変換回路を用いた場合に考えられる超音
波探傷器の一部のブロツク図である。 4′……タイミング回路、7a……A/D変換回路、2
0……分周回路、21……シフトレジスタ、24……マ
ルチプレクサ、L1,L2……シフトレジスタ、L10〜
L40……ラツチ回路、M1〜M4……メモリ。
Claims (1)
- 【請求項1】被探傷物体からの超音波反射波を受信し、
受信した信号の解析により前記被探傷物体の探傷を行な
う超音波探傷器において、前記超音波反射波の受信信号
を所定周期の第1の信号の入力毎にディジタル値に変換
する高速A/D変換器と、複数の出力端を有し前記第1
の信号の周波数を所定値だけ分周した第2の信号を半周
期ずつずらして前記各出力端から順次かつ繰り返し出力
する信号発生手段と、この信号発生手段の前記各出力端
にそれぞれ接続されこれら各出力端からの信号の入力毎
に前記高速A/D変換器で変換されたデータを入力しか
つシフトしてゆく複数のシフトレジスタと、前記第2の
信号を前記各シフトレジスタの出力端の数だけ分周する
分周回路と、前記各シフトレジスタの各出力端に接続さ
れそれら各出力端のデータを前記分周回路からの信号の
入力により保持する複数のラッチ回路と、これら各ラッ
チ回路にそれぞれ接続され前記各ラッチ回路に保持され
ているデータを格納してゆく複数の低速メモリとを設け
たことを特徴とする超音波探傷器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63045893A JPH0660894B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 超音波探傷器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63045893A JPH0660894B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 超音波探傷器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01221659A JPH01221659A (ja) | 1989-09-05 |
JPH0660894B2 true JPH0660894B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=12731922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63045893A Expired - Lifetime JPH0660894B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 超音波探傷器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0660894B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007315820A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 超音波探傷装置及び超音波探傷プログラム |
-
1988
- 1988-03-01 JP JP63045893A patent/JPH0660894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007315820A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 超音波探傷装置及び超音波探傷プログラム |
US8100014B2 (en) | 2006-05-23 | 2012-01-24 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01221659A (ja) | 1989-09-05 |
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