JPH0718842B2 - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
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- JPH0718842B2 JPH0718842B2 JP61242090A JP24209086A JPH0718842B2 JP H0718842 B2 JPH0718842 B2 JP H0718842B2 JP 61242090 A JP61242090 A JP 61242090A JP 24209086 A JP24209086 A JP 24209086A JP H0718842 B2 JPH0718842 B2 JP H0718842B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被検体の欠陥の有無を検出する超音波検査装置
に係わり、特に物体間の接着部における剥離の有無や物
体中のボイドの有無を検査するのに好適な超音波検査装
置に関する。
に係わり、特に物体間の接着部における剥離の有無や物
体中のボイドの有無を検査するのに好適な超音波検査装
置に関する。
物体間の接着部における剥離の有無や物体中のボイドの
有無を正確かつ容易に検査したいという要請は多くの技
術分野から出されており、特に最近は、ICパッケージ等
の電子部品及びそれを組込んだ製品が多数生産されてお
り、接着部における剥離や物体中のボイドはこれらの性
能及び機能を左右する原因となることから、前記要請は
一段と強くなってきている。
有無を正確かつ容易に検査したいという要請は多くの技
術分野から出されており、特に最近は、ICパッケージ等
の電子部品及びそれを組込んだ製品が多数生産されてお
り、接着部における剥離や物体中のボイドはこれらの性
能及び機能を左右する原因となることから、前記要請は
一段と強くなってきている。
従来このような部品の欠陥を検出する方法の一つとして
超音波検査方法が知られており、この方法は、液槽（主
として水槽）内に被検体を沈め、同じく液槽内に入れら
れた探触子からその被検体に向けて超音波を発射し、被
検体の例えば接着部からの反射波を受信してRF信号と
し、このRF信号を表示装置に表示して欠陥の有無を調べ
るものである。
超音波検査方法が知られており、この方法は、液槽（主
として水槽）内に被検体を沈め、同じく液槽内に入れら
れた探触子からその被検体に向けて超音波を発射し、被
検体の例えば接着部からの反射波を受信してRF信号と
し、このRF信号を表示装置に表示して欠陥の有無を調べ
るものである。
RF信号を表示装置に表示する方法としては、オシロスコ
ープの横軸に時間をとり縦軸にRF信号の波形の振幅をと
って表示するＡコープ表示と、探触子を被検体に対して
縦軸にスキャンし、モニターTVの横軸に探触子の移動の
横方向（Ｘ方向）距離をとり縦軸に縦方向（Ｙ方向）距
離をとり、RF信号の波形の正のピークの最大値又は負の
ピークの絶対値の最大値を階調表示するＣスコープ表示
とがある。
ープの横軸に時間をとり縦軸にRF信号の波形の振幅をと
って表示するＡコープ表示と、探触子を被検体に対して
縦軸にスキャンし、モニターTVの横軸に探触子の移動の
横方向（Ｘ方向）距離をとり縦軸に縦方向（Ｙ方向）距
離をとり、RF信号の波形の正のピークの最大値又は負の
ピークの絶対値の最大値を階調表示するＣスコープ表示
とがある。
被検体に接着部の剥離又はボイド等の欠陥があると、そ
のような界面における超音波の反射はほぼ100％ととな
り、欠陥のない部位からの反射に比べてレベルが大きく
なる。又超音波は音響インピーダンス（物質の密度と音
速の積）の大きい物質から小さい物質に入射する場合に
は、反射波の位相が反転する性質を持っているので、接
着部の剥離又はボイド等の欠陥があると、欠陥がない部
位からの反射波の位相に対してそこからの反射波の位相
は反転しており、前者の位相を正とすれば後者の位相は
負を示すことになる。
のような界面における超音波の反射はほぼ100％ととな
り、欠陥のない部位からの反射に比べてレベルが大きく
なる。又超音波は音響インピーダンス（物質の密度と音
速の積）の大きい物質から小さい物質に入射する場合に
は、反射波の位相が反転する性質を持っているので、接
着部の剥離又はボイド等の欠陥があると、欠陥がない部
位からの反射波の位相に対してそこからの反射波の位相
は反転しており、前者の位相を正とすれば後者の位相は
負を示すことになる。
上記従来のＡコープ表示による方法は、このような超音
波の二つの性質を評価指標として検査員が経験的に判断
するものであった。またＣスコープ表示による方法は、
超音波の前者の性質を利用し、階調表示した結果の濃淡
を検査員が見て、やはり経験的に判断するものであっ
た。
波の二つの性質を評価指標として検査員が経験的に判断
するものであった。またＣスコープ表示による方法は、
超音波の前者の性質を利用し、階調表示した結果の濃淡
を検査員が見て、やはり経験的に判断するものであっ
た。
しかしながら超音波の上記二つの性質はいかなる剥離又
はボイドに対しても常に明確に現われるというものでな
く、例えば剥離であっても波形レベルがわずかしか大き
くならない場合や、位相の反転がはっきりしない場合も
ある。従って、このような場合、検査員の経験的判断に
たよる上記従来の検査方法では、波形レベルの大小や位
相の反転の有無を正確に判断することが出来ず、又それ
を判断するには相当の時間がかかり、又波形レベルがい
ずれの被検体の接着部からのものも同一になる場合に
も、そのレベルが接着を示すのか剥離を示すのかを判断
するのが困難である等の問題点を有していた。
はボイドに対しても常に明確に現われるというものでな
く、例えば剥離であっても波形レベルがわずかしか大き
くならない場合や、位相の反転がはっきりしない場合も
ある。従って、このような場合、検査員の経験的判断に
たよる上記従来の検査方法では、波形レベルの大小や位
相の反転の有無を正確に判断することが出来ず、又それ
を判断するには相当の時間がかかり、又波形レベルがい
ずれの被検体の接着部からのものも同一になる場合に
も、そのレベルが接着を示すのか剥離を示すのかを判断
するのが困難である等の問題点を有していた。
本発明は、前記従来技術の問題点を解消するものであっ
て、被検体の欠陥の有無、特に接着部における剥利の有
無や物体内のボイドの有無を、常に正確かつ迅速に検出
することの出来る超音波検査装置を提供することを目的
とする。
て、被検体の欠陥の有無、特に接着部における剥利の有
無や物体内のボイドの有無を、常に正確かつ迅速に検出
することの出来る超音波検査装置を提供することを目的
とする。
本発明は、被検体に向けて超音波を発謝する探触子と、
前記探触子に超音波を発生するためのパルス信号を送信
するパルサーと、前記被検体からの前記超音波の反射波
を受信しそれに応じたRF信号を発生するレシーバと、前
記RF信号のデータを表示する表示手段と、を備え、前記
表示手段の表示内容から前記被検体の接着部における剥
離や被検体内のボイド等の有無を判断するようにした超
音波検査装置において、 （ａ）前記レシーバに接続され、前記RF信号の正のピー
クの最大値と負のピークの絶対値の最大値とを検出する
ピークディテクタと、 （ｂ）前記ピークディテクタに接続され、前記正のピー
クの最大値と前記負のピークの絶対値の最大値との大小
関係を比較し、正のピークの最大値が負のピークの絶対
値の最大値より大きいときは前記剥離やボイド等が無い
と判定し、反対に負のピークの絶対値の最大値が正のピ
ークの最大値より大きいときは前記剥離やボイド等が有
ると判定する演算を行い、その演算値を示す信号を前記
表示手段に送信しその演算値を表示させる制御手段とを
有する超音波探傷装置とし、 前記表示手段に表示させた演算値により前記RF信号の位
相の反転の有無を判定し、これにより被検体の欠陥の有
無を検出することにより、被検体の欠陥の有無、特に接
着部における剥離の有無や物体内のボイドの有無を、常
に正確かつ迅速に検出することができるようにしたもの
である。
前記探触子に超音波を発生するためのパルス信号を送信
するパルサーと、前記被検体からの前記超音波の反射波
を受信しそれに応じたRF信号を発生するレシーバと、前
記RF信号のデータを表示する表示手段と、を備え、前記
表示手段の表示内容から前記被検体の接着部における剥
離や被検体内のボイド等の有無を判断するようにした超
音波検査装置において、 （ａ）前記レシーバに接続され、前記RF信号の正のピー
クの最大値と負のピークの絶対値の最大値とを検出する
ピークディテクタと、 （ｂ）前記ピークディテクタに接続され、前記正のピー
クの最大値と前記負のピークの絶対値の最大値との大小
関係を比較し、正のピークの最大値が負のピークの絶対
値の最大値より大きいときは前記剥離やボイド等が無い
と判定し、反対に負のピークの絶対値の最大値が正のピ
ークの最大値より大きいときは前記剥離やボイド等が有
ると判定する演算を行い、その演算値を示す信号を前記
表示手段に送信しその演算値を表示させる制御手段とを
有する超音波探傷装置とし、 前記表示手段に表示させた演算値により前記RF信号の位
相の反転の有無を判定し、これにより被検体の欠陥の有
無を検出することにより、被検体の欠陥の有無、特に接
着部における剥離の有無や物体内のボイドの有無を、常
に正確かつ迅速に検出することができるようにしたもの
である。
本発明者等は、超音波の反射波について種々実験した結
果、接着部における剥離のような欠陥が無い被検体に対
する、位相の反転していない反射波の典型的なものにお
いては、波形の正のピークの最大値と負のピークの絶対
値の最大値とを比較すると、正のピークの最大値の方が
大きく、一方、接着部における剥離のような欠陥のある
被検体に対する、位相の反転している反射波の典型的な
ものにおいては、同様に比較すると負のピークの絶対値
の最大値の方が大きいという事実から、反射波の正のピ
ークの最大値と負のピークの絶対値の最大値との大小関
係を比較することにより、位相の反転の有無を判定し、
欠陥の有無を検出することを可能にしたものである。ま
た本発明者等は、実験の結果、被検体の種類によって、
正のピークの最大値の方が大きい場合でもそれがわずか
な時には、位相が反転している場合があることから、被
検体毎に実験的に定まるしきい値を導入して上記大小関
係を比較することにより、より正確に位相の反転の有無
を判定出来ることを可能にしたものである。
果、接着部における剥離のような欠陥が無い被検体に対
する、位相の反転していない反射波の典型的なものにお
いては、波形の正のピークの最大値と負のピークの絶対
値の最大値とを比較すると、正のピークの最大値の方が
大きく、一方、接着部における剥離のような欠陥のある
被検体に対する、位相の反転している反射波の典型的な
ものにおいては、同様に比較すると負のピークの絶対値
の最大値の方が大きいという事実から、反射波の正のピ
ークの最大値と負のピークの絶対値の最大値との大小関
係を比較することにより、位相の反転の有無を判定し、
欠陥の有無を検出することを可能にしたものである。ま
た本発明者等は、実験の結果、被検体の種類によって、
正のピークの最大値の方が大きい場合でもそれがわずか
な時には、位相が反転している場合があることから、被
検体毎に実験的に定まるしきい値を導入して上記大小関
係を比較することにより、より正確に位相の反転の有無
を判定出来ることを可能にしたものである。
第１図において、本発明の好適実施例である超音波検査
装置が符号１で示されており、装置１は、水を入れられ
た容器Ｃの底に置かれた被検体Ｄに向けて超音波を発射
する探触子２を有し、探触子２はスキャニング装置３に
支持され、被検体Ｄに対して直交する二方向、即ちＸ方
向及びＹ方向に移動し得るようになっている。
装置が符号１で示されており、装置１は、水を入れられ
た容器Ｃの底に置かれた被検体Ｄに向けて超音波を発射
する探触子２を有し、探触子２はスキャニング装置３に
支持され、被検体Ｄに対して直交する二方向、即ちＸ方
向及びＹ方向に移動し得るようになっている。
探触子２は、それに超音波を発生するためのパルス信号
を送信するパルサー４と、被検体Ｄからの反射波を受信
しそれに応じたRF信号を発生するレシーバ５とに接続さ
れており、レシーバ５にはそのRF信号をＡスコープ表示
するオシロスコープ６が接続されている。
を送信するパルサー４と、被検体Ｄからの反射波を受信
しそれに応じたRF信号を発生するレシーバ５とに接続さ
れており、レシーバ５にはそのRF信号をＡスコープ表示
するオシロスコープ６が接続されている。
レシーバ５には又、RF信号の正のピークの最大値Ｐと負
のピークの絶対値の最大値Ｎとを検出するピークディテ
クタ７が接続され、ピークディテクタ７は後述する如
く、その正のピークの最大値Ｐ及び負のピークの絶対値
の最大値Ｎに比例したDC電圧を出力するようになってい
る。このDC電圧はそれぞれのAD変換器8,9によりデジタ
ル信号に変換された後、CPU10に入力される。
のピークの絶対値の最大値Ｎとを検出するピークディテ
クタ７が接続され、ピークディテクタ７は後述する如
く、その正のピークの最大値Ｐ及び負のピークの絶対値
の最大値Ｎに比例したDC電圧を出力するようになってい
る。このDC電圧はそれぞれのAD変換器8,9によりデジタ
ル信号に変換された後、CPU10に入力される。
CPU10においては、第２図に示すようなプログラムが組
まれている。即ち上記正のピークの最大値Ｐと負のピー
クの絶対値の最大値Ｎとをそれぞれ示す信号を入力した
後、それら値の大小関係を比較するための演算を行うよ
うになっており、図示実施例では、前者から後者の差を
とる演算を行うようななっている。CPU10において、こ
の演算値Ｖはさらにその正負が判別され、演算値Ｖの正
負のレベルに応じて２値化した信号を画像信号として発
生するようになっている。また、この場合、演算値Ｖの
正負のレベルの応じて階調表示する画像信号を発生する
ようにしてもよい。図示実施例では、演算値Ｖが正の時
は、モニターTV13に黒色を表示する画像信号が作られ、
負の時は白色を表示する画像信号が作られる。
まれている。即ち上記正のピークの最大値Ｐと負のピー
クの絶対値の最大値Ｎとをそれぞれ示す信号を入力した
後、それら値の大小関係を比較するための演算を行うよ
うになっており、図示実施例では、前者から後者の差を
とる演算を行うようななっている。CPU10において、こ
の演算値Ｖはさらにその正負が判別され、演算値Ｖの正
負のレベルに応じて２値化した信号を画像信号として発
生するようになっている。また、この場合、演算値Ｖの
正負のレベルの応じて階調表示する画像信号を発生する
ようにしてもよい。図示実施例では、演算値Ｖが正の時
は、モニターTV13に黒色を表示する画像信号が作られ、
負の時は白色を表示する画像信号が作られる。
その画像信号は、CPU10に接続された画像入出力装置11
に出力される。画像入出力装置11は、画像メモリ12及び
モニターTV13に接続され、CPU10から送られてきた画像
信号を画像メモリ12に一旦記憶させ、ここからTVの水平
及び垂直走査信号に同期してモニターTV13に出力するよ
うになっている。
に出力される。画像入出力装置11は、画像メモリ12及び
モニターTV13に接続され、CPU10から送られてきた画像
信号を画像メモリ12に一旦記憶させ、ここからTVの水平
及び垂直走査信号に同期してモニターTV13に出力するよ
うになっている。
CPU10は又、スキャング装置３を上述の如く動作させる
ためのスキャナコントローラ14に接続され、これにより
被検体Ｄの所定のスキャン範囲にわたって上記画像信号
を得ることが出来、従ってその画像信号に基づいたＣス
コープ表示をモニターTV13の表示画面上に得ることが出
来る。なおこのスキャナコントローラ14及びそれに関す
るCPU10の制御内容は、一般のＣスコープ表示により超
音波検査方法おいて公知であるので、詳細な説明は省略
する。
ためのスキャナコントローラ14に接続され、これにより
被検体Ｄの所定のスキャン範囲にわたって上記画像信号
を得ることが出来、従ってその画像信号に基づいたＣス
コープ表示をモニターTV13の表示画面上に得ることが出
来る。なおこのスキャナコントローラ14及びそれに関す
るCPU10の制御内容は、一般のＣスコープ表示により超
音波検査方法おいて公知であるので、詳細な説明は省略
する。
上記ピークディテクタ７は、第３図に示すように、レシ
ーバ５から出力されたRF信号を入力する入力回路15、入
力されたRF信号の被検体の検査部位からの反射波のみを
取出すため、そのRF信号を所定の遅延時間後に所定の時
間だけゲートを開き通過させるゲート回路16、このゲー
ト回路を通過してきたRF信号の正側の波形のみを通過さ
せる第１の極性回路17p及びその負側の波形のみを通過
させる第２の極性回路17n、第１及び第２の極性回路を
通過した正側及び負側の波形をそれぞれ検波する第１及
び第２の検波回路18p,18n、第１及び第２の検波回路で
検波された波形の最大値をそれぞれホールドする第１及
び第２のホールド回路19p,19n、及びホールドされた波
形の最大値に比例したDC電圧を出力する出力回路20p,20
nを備え、これにより前記RF信号の正のピークの最大値
と負のピークの絶対値の最大値とを検出するようになっ
ている。
ーバ５から出力されたRF信号を入力する入力回路15、入
力されたRF信号の被検体の検査部位からの反射波のみを
取出すため、そのRF信号を所定の遅延時間後に所定の時
間だけゲートを開き通過させるゲート回路16、このゲー
ト回路を通過してきたRF信号の正側の波形のみを通過さ
せる第１の極性回路17p及びその負側の波形のみを通過
させる第２の極性回路17n、第１及び第２の極性回路を
通過した正側及び負側の波形をそれぞれ検波する第１及
び第２の検波回路18p,18n、第１及び第２の検波回路で
検波された波形の最大値をそれぞれホールドする第１及
び第２のホールド回路19p,19n、及びホールドされた波
形の最大値に比例したDC電圧を出力する出力回路20p,20
nを備え、これにより前記RF信号の正のピークの最大値
と負のピークの絶対値の最大値とを検出するようになっ
ている。
このような構成の超音波検査装置において、今、レシー
バ５から送られピークディテクタ７のゲート回路16を通
過したRF信号の波形が第４図（ａ）に示すような形をし
ているとすると、第１の回路17p,18p,19pにより正のピ
ークの最大値P1が検出され、第２の回路17n,18n,19nに
より負のピークの絶対値の最大値N1が検出され、出力回
路20p,20nから第４図（ｂ）に示すようなDC電圧VP1,VN1
が出力される。このDC電圧はAD変換器8,9によりデジタ
ル化された後CPU10に入力され、このCPU10において、VP
1−VN1が演算され、第４図（ｃ）に示すような演算値Vo
を得る。
バ５から送られピークディテクタ７のゲート回路16を通
過したRF信号の波形が第４図（ａ）に示すような形をし
ているとすると、第１の回路17p,18p,19pにより正のピ
ークの最大値P1が検出され、第２の回路17n,18n,19nに
より負のピークの絶対値の最大値N1が検出され、出力回
路20p,20nから第４図（ｂ）に示すようなDC電圧VP1,VN1
が出力される。このDC電圧はAD変換器8,9によりデジタ
ル化された後CPU10に入力され、このCPU10において、VP
1−VN1が演算され、第４図（ｃ）に示すような演算値Vo
を得る。
CPU10においては、さらに、演算値Voの正負を判断し、
この場合は演算値Voは正であるので、それに応じた画像
信号例えばモニターTV13の表示画面に黒色を写し出す画
像信号を発生し、それを画像メモリ12を介してモニター
TV13に出力する。
この場合は演算値Voは正であるので、それに応じた画像
信号例えばモニターTV13の表示画面に黒色を写し出す画
像信号を発生し、それを画像メモリ12を介してモニター
TV13に出力する。
なお演算値Voが正であることは、RF信号の正のピークの
最大値P1が負のピークの絶対値の最大値N1よりも大き
く、従って、RF信号の位相は正であるので位相は反転し
ておらず、前述した超音波の性質より被検体の検査部
位、例えば接着部には剥離が生じていないことを示す。
最大値P1が負のピークの絶対値の最大値N1よりも大き
く、従って、RF信号の位相は正であるので位相は反転し
ておらず、前述した超音波の性質より被検体の検査部
位、例えば接着部には剥離が生じていないことを示す。
次にレシーバ５から送られピークディテクタ７のゲート
回路16を通過したRF信号の波形が第５図（ａ）に示すよ
うな形をしているとすると、同様にピークディテクタ７
によりRF信号の波形の正のピークの最大値P2及び負のピ
ークの絶対値の最大値N2が検出され、第５図（ｂ）に示
すような、それに比例したDC電圧VP2,VN2が出力され
る。このDC電圧は、同様にAD変換器8,9でデジタル化さ
れた後、CPU10においてVP2−VN2が演算され、その演算
値Vdの正負が判断され、この場合第５図（ｃ）に示すよ
うに、演算値Vdは負であるので、それに応じた画像信号
例えばモニターTV13の表示画面に白色を写し出す画像信
号を発生し、それを画像メモリ12及びモニターTV13に出
力する。
回路16を通過したRF信号の波形が第５図（ａ）に示すよ
うな形をしているとすると、同様にピークディテクタ７
によりRF信号の波形の正のピークの最大値P2及び負のピ
ークの絶対値の最大値N2が検出され、第５図（ｂ）に示
すような、それに比例したDC電圧VP2,VN2が出力され
る。このDC電圧は、同様にAD変換器8,9でデジタル化さ
れた後、CPU10においてVP2−VN2が演算され、その演算
値Vdの正負が判断され、この場合第５図（ｃ）に示すよ
うに、演算値Vdは負であるので、それに応じた画像信号
例えばモニターTV13の表示画面に白色を写し出す画像信
号を発生し、それを画像メモリ12及びモニターTV13に出
力する。
なお演算値Vdが負であることは、RF信号の負のピークの
絶対値の最大値N2が正のピークの最大値P2よりも大き
く、従ってRF信号の位相は負であるので位相は反転して
おり、前述した超音波の性質より被検体の検査部位例え
ば接着部に剥離が生じていることを示す。
絶対値の最大値N2が正のピークの最大値P2よりも大き
く、従ってRF信号の位相は負であるので位相は反転して
おり、前述した超音波の性質より被検体の検査部位例え
ば接着部に剥離が生じていることを示す。
このようにして被検体Ｄの所定のスキャン範囲にわたっ
て画像信号を作り出し、モニターTV13に出力することに
より、接着部の剥離部の欠陥の無い部分が黒色で写し出
され、剥離等の欠陥のある部分が白色で写し出された、
被検体の検査部位のＣスコープ表示が得られる。これに
よりいかなる検査員でも容易かつ迅速に欠陥の有無を検
出することが出来る。
て画像信号を作り出し、モニターTV13に出力することに
より、接着部の剥離部の欠陥の無い部分が黒色で写し出
され、剥離等の欠陥のある部分が白色で写し出された、
被検体の検査部位のＣスコープ表示が得られる。これに
よりいかなる検査員でも容易かつ迅速に欠陥の有無を検
出することが出来る。
なお上述したように、被検体の種類によっては、RF信号
の正のピークの最大値が負のピークの絶対値の最大値よ
り大きい場合でも、それがわずかの場合には位相が反転
しており、接着部の剥離等の欠陥からの反射波であるこ
とがある。そこで正のピークの最大値と負のピークの絶
対値の最大値との大小関係をみるのに、被検体毎に実験
的に定められるしきい値αを導入すると便利である。
の正のピークの最大値が負のピークの絶対値の最大値よ
り大きい場合でも、それがわずかの場合には位相が反転
しており、接着部の剥離等の欠陥からの反射波であるこ
とがある。そこで正のピークの最大値と負のピークの絶
対値の最大値との大小関係をみるのに、被検体毎に実験
的に定められるしきい値αを導入すると便利である。
具体的には、RF信号の正のピークの最大値をＰ、負のピ
ークの絶対値の最大値をＮとすると、Ｖ＝Ｐ−（Ｎ＋
α）を演算し、Ｖが正の時には剥離等の欠陥が無く、Ｖ
が負の時は欠陥があるものと判定するものである。この
ことを上述した超音波検査装置１で行うには、CPU10に
おいて、Ｖ＝Ｐ−（Ｎ＋α）の演算を行ない、Ｖの正負
に応じて２値化した画像信号もしくはＶの正負のレベル
に応じて階調表示する画像信号を発生するようにプログ
ラムを修正すればよい。
ークの絶対値の最大値をＮとすると、Ｖ＝Ｐ−（Ｎ＋
α）を演算し、Ｖが正の時には剥離等の欠陥が無く、Ｖ
が負の時は欠陥があるものと判定するものである。この
ことを上述した超音波検査装置１で行うには、CPU10に
おいて、Ｖ＝Ｐ−（Ｎ＋α）の演算を行ない、Ｖの正負
に応じて２値化した画像信号もしくはＶの正負のレベル
に応じて階調表示する画像信号を発生するようにプログ
ラムを修正すればよい。
以上の実施例においては、RF信号の正のピークの最大値
と負のピークの絶対値の最大値との大小関係を比較する
のに、前者から後者の差をとる演算を行ったが、これの
みに限られず、前者に対する後者の比をとる演算を行っ
てもよい。この場合、その演算値が１より大きい場合に
は正のピークの最大値の方が大きく、位相は反転してお
らず、接着部等の検査部位は健全であり、１より小さい
場合には負のピークの絶対値の最大値の方が大きく、接
着部等の検査部位に剥離等の欠陥があることが分かる。
と負のピークの絶対値の最大値との大小関係を比較する
のに、前者から後者の差をとる演算を行ったが、これの
みに限られず、前者に対する後者の比をとる演算を行っ
てもよい。この場合、その演算値が１より大きい場合に
は正のピークの最大値の方が大きく、位相は反転してお
らず、接着部等の検査部位は健全であり、１より小さい
場合には負のピークの絶対値の最大値の方が大きく、接
着部等の検査部位に剥離等の欠陥があることが分かる。
このことを上述した超音波検査装置１で実現するには、
第６図に示すように、CPU10において、RF信号の正のピ
ークの最大値Ｐを示す信号及び負のピークの絶対値の最
大値Ｎを示す信号を入力した後、Ｒ＝P/Nを演算し、Ｒ
が１より大きいか小さいかを判断し、その大小に応じて
２値化した画像信号もしくは階調表示する画像信号を出
力するようにプログラムを修正すればよい。即ち、この
ように修正された超音波検査装置においては、第７図
（ａ）に示すような波形のRF信号が入力された場合に
は、ピークディテクタ７によりその正のピークの最大値
P3と負のピークの絶対値の最大値N3とが検出され、第７
図（ｂ）に示すようなそれに比例したDC電圧VP3,VN3が
出力され、CPU10においてR1＝VP3/VN3が演算され、第７
図（ｃ）に示すような演算値R1が得られる。CPU10にお
いてはさらに、R1が１より大きいか否かが判断され、こ
の場合は１より大きいのでそれに応じた画像信号を出力
する。次いで第８図（ａ）に示すような波形のRF信号が
入力された場合には、同様にピークディテクタ７におい
て二つの最大値P4,N4が検出され、それに比例した第８
図（ｂ）に示すようなDC電圧が出力され、CPU10におい
てR2＝VP4/VN4が演算され、R2が１より大きいか否かが
判断され、この場合は第８図（ｃ）に示すように１より
小さいのでそれに応じた上記画像信号とは異なる画像信
号が出力される。このようにして最初の実施例と同様に
例えば白黒表示されたＣスコープ表示がモニターTVに写
し出され、検査員は容易かつ迅速に欠陥の有無を検出す
ることが出来る。
第６図に示すように、CPU10において、RF信号の正のピ
ークの最大値Ｐを示す信号及び負のピークの絶対値の最
大値Ｎを示す信号を入力した後、Ｒ＝P/Nを演算し、Ｒ
が１より大きいか小さいかを判断し、その大小に応じて
２値化した画像信号もしくは階調表示する画像信号を出
力するようにプログラムを修正すればよい。即ち、この
ように修正された超音波検査装置においては、第７図
（ａ）に示すような波形のRF信号が入力された場合に
は、ピークディテクタ７によりその正のピークの最大値
P3と負のピークの絶対値の最大値N3とが検出され、第７
図（ｂ）に示すようなそれに比例したDC電圧VP3,VN3が
出力され、CPU10においてR1＝VP3/VN3が演算され、第７
図（ｃ）に示すような演算値R1が得られる。CPU10にお
いてはさらに、R1が１より大きいか否かが判断され、こ
の場合は１より大きいのでそれに応じた画像信号を出力
する。次いで第８図（ａ）に示すような波形のRF信号が
入力された場合には、同様にピークディテクタ７におい
て二つの最大値P4,N4が検出され、それに比例した第８
図（ｂ）に示すようなDC電圧が出力され、CPU10におい
てR2＝VP4/VN4が演算され、R2が１より大きいか否かが
判断され、この場合は第８図（ｃ）に示すように１より
小さいのでそれに応じた上記画像信号とは異なる画像信
号が出力される。このようにして最初の実施例と同様に
例えば白黒表示されたＣスコープ表示がモニターTVに写
し出され、検査員は容易かつ迅速に欠陥の有無を検出す
ることが出来る。
この実施例においても最初の実施例と同様に、被検体毎
に実験的に定められたしきい値αを導入することによ
り、より正確に欠陥の有無を判定することが出来る。即
ち、CPU10において、Ｒ＝（P/N）−αを演算するように
プログラムが修正される。
に実験的に定められたしきい値αを導入することによ
り、より正確に欠陥の有無を判定することが出来る。即
ち、CPU10において、Ｒ＝（P/N）−αを演算するように
プログラムが修正される。
上述した二つの最大値P,Nの差をとる演算にしきい値α
を導入する場合には、最大値P,Nのレベルは剥離等の欠
陥の有無だけでなく、被検体の材質に対する超音波の減
衰率、透過率や探触子の特性等その他の要因によっても
変化する。従ってそのようなその他の要因の変化に応じ
てしきい値αを変化させなければならない場合もある。
を導入する場合には、最大値P,Nのレベルは剥離等の欠
陥の有無だけでなく、被検体の材質に対する超音波の減
衰率、透過率や探触子の特性等その他の要因によっても
変化する。従ってそのようなその他の要因の変化に応じ
てしきい値αを変化させなければならない場合もある。
一方後者の実施例の二つの最大値P,Nの比をとる演算で
は、欠陥の有無以外のその他の要因によるレベルの変化
は消去されてしまうので、常に同じ被検体に対しては同
じしきい値αを用いることが出来る効果がある。なお前
記しきい値αは必ずしも正とは限らない。
は、欠陥の有無以外のその他の要因によるレベルの変化
は消去されてしまうので、常に同じ被検体に対しては同
じしきい値αを用いることが出来る効果がある。なお前
記しきい値αは必ずしも正とは限らない。
以上の実施例においては、RF信号の正のピークの最大値
から負のピークの絶対値の最大値の差を演算した値、又
は前者に対する後者の比を演算した値を画像信号化して
モニターTVに写し出したが、このような表示の仕方に限
らず、例えばそれを再びアナログ信号化してそのレベル
をオシロスコープに写し出すようにすることもでき、こ
の場合も、同様に検査員はオシロスコープを見ることに
より、欠陥の有無を容易かつ迅速に検出することが出来
る。
から負のピークの絶対値の最大値の差を演算した値、又
は前者に対する後者の比を演算した値を画像信号化して
モニターTVに写し出したが、このような表示の仕方に限
らず、例えばそれを再びアナログ信号化してそのレベル
をオシロスコープに写し出すようにすることもでき、こ
の場合も、同様に検査員はオシロスコープを見ることに
より、欠陥の有無を容易かつ迅速に検出することが出来
る。
以上明らかなように、本発明の超音波検査装置によれ
ば、被検体からの反射波により作られるRF信号の正のピ
ークの最大値と負のピークの絶対値の最大値との大小関
係を比較するための演算を行い、その演算値を表示手段
に表示してRF信号の位相の反転の有無を判定するように
したので、表示内容が単純化され、検査員の熟練の度合
いに係わらず容易かつ迅速に欠陥の有無を検出すること
が出来るものである。
ば、被検体からの反射波により作られるRF信号の正のピ
ークの最大値と負のピークの絶対値の最大値との大小関
係を比較するための演算を行い、その演算値を表示手段
に表示してRF信号の位相の反転の有無を判定するように
したので、表示内容が単純化され、検査員の熟練の度合
いに係わらず容易かつ迅速に欠陥の有無を検出すること
が出来るものである。
図面はいずれも本発明に係わる説明図で、第１図は本発
明の一好適実施例による超音波検査装置を示す概略図、
第２図は第１図に示す超音波検査装置におけるCPUの制
御内容の主要なものを示すフローチャート、第３図は第
１図に示す超音波検査装置におけるピークディテクタの
詳細を示すブロック図、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）
は被検体の剥離の無い接着部におけるRF信号、ピークデ
ィテクタの出力DC電圧、及びCPUにおいて差を演算した
値をそれぞれ示す説明図、第５図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は被検体の接着部に剥離があった場合の、第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ）と同様な説明図、第６図は本発
明の他の好適実施例による超音波検査装置におけるCPU
の制御内容の主要なものを示す第２図と同様なフローチ
ャート、第７図（ａ），（ｂ），（ｃ）は被検体の剥離
の無い接着部におけるRF信号、ピークディテクタの出力
DC電圧、及びCPUにおいて比を演算した値をそれぞれ示
す説明図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）は被検体の接
着部に剥離があった場合の、第７図（ａ），（ｂ），
（ｃ）と同様な説明図である。
明の一好適実施例による超音波検査装置を示す概略図、
第２図は第１図に示す超音波検査装置におけるCPUの制
御内容の主要なものを示すフローチャート、第３図は第
１図に示す超音波検査装置におけるピークディテクタの
詳細を示すブロック図、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）
は被検体の剥離の無い接着部におけるRF信号、ピークデ
ィテクタの出力DC電圧、及びCPUにおいて差を演算した
値をそれぞれ示す説明図、第５図（ａ），（ｂ），
（ｃ）は被検体の接着部に剥離があった場合の、第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ）と同様な説明図、第６図は本発
明の他の好適実施例による超音波検査装置におけるCPU
の制御内容の主要なものを示す第２図と同様なフローチ
ャート、第７図（ａ），（ｂ），（ｃ）は被検体の剥離
の無い接着部におけるRF信号、ピークディテクタの出力
DC電圧、及びCPUにおいて比を演算した値をそれぞれ示
す説明図、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）は被検体の接
着部に剥離があった場合の、第７図（ａ），（ｂ），
（ｃ）と同様な説明図である。
フロントページの続き (72)発明者 竹田 栄 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 (56)参考文献 特開 昭58−213248（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】被検体に向けて超音波を発射する探触子
と、前記探触子に超音波を発生するためのパルス信号を
送信するパルサーと、前記被検体からの前記超音波の反
射波を受信しそれに応じたRF信号を発生するレシーバ
と、前記RF信号のデータを表示する表示手段とを備え、
前記表示手段の表示内容から前記被検体の接着部におけ
る剥離や被検体内のボイド等の有無を判断するようにし
た超音波検査装置において、 （ａ）前記レシーバに接続され、前記RF信号の正のピー
クの最大値と負のピークの絶対値の最大値とを検出する
ピークディテクタと、 （ｂ）前記ピークディテクタに接続され、前記正のピー
クの最大値と前記負のピークの絶対値の最大値との大小
関係を比較し、正のピークの最大値が負のピークの絶対
値の最大値より大きいときは前記剥離やボイド等が無い
と判定し、反対に負のピークの絶対値の最大値が正のピ
ークの最大値より大きいときは前記剥離やボイド等が有
ると判定する演算を行い、その演算値を示す信号を前記
表示手段に送信しその演算値を表示させる制御手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 - 【請求項２】前記ピークディテクタは、前記RF信号の正
側のみを通過させる第１の極性回路及びその負側の波形
のみを通過させる第２の極性回路、前記第１及び第２の
極性回路を通過した正側及び負側の波形をそれぞれ検波
する第１及び第２の検波回路、前記第１及び第２の検波
回路で検波された波形の最大値をそれぞれホールドする
第１及び第２のホールド回路を備え、これにより前記RF
信号の正のピークの最大値と負のピークの絶対値の最大
値とを検出するようになっている特許請求の範囲第１項
記載の超音波検査装置。 - 【請求項３】前記表示手段は前記制御手段に接続された
モニターTVであり、前記制御手段は、前記正のピークの
最大値と負のピークの絶対値の最大値とを比較演算し、
その大小関係を２値化した信号に基づいて前記モニター
TVにＣスコープ表示するようになっている特許請求の範
囲第１項記載の超音波検査装置。 - 【請求項４】前記制御手段は、前記正のピークの最大値
と前記負のピークの絶対値の最大値との大小関係を比較
するための演算として、前者から後者の差をとる演算を
行うようになっている特許請求の範囲第１項記載の超音
波検査装置。 - 【請求項５】前記制御手段は、前記正のピークの最大値
と前記負のピークの絶対値の最大値との大小関係を比較
するための演算として、前者に対する後者の比をとる演
算を行うようになっている特許請求の範囲第１項記載の
超音波検査装置。 - 【請求項６】前記制御手段は、前記演算値の正負に応じ
た信号を発生し、この信号に基づいて前記モニターTVに
Ｃスコープ表示をするようになっている特許請求の範囲
第１項記載の超音波検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-228778 | 1985-10-16 | ||
| JP22877885 | 1985-10-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174653A JPS62174653A (ja) | 1987-07-31 |
| JPH0718842B2 true JPH0718842B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=16881697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61242090A Expired - Lifetime JPH0718842B2 (ja) | 1985-10-16 | 1986-10-14 | 超音波検査装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4862383A (ja) |
| EP (1) | EP0219128B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0718842B2 (ja) |
| DE (1) | DE3688963T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323481A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-08 | Kawasaki Steel Corp | 超音波探傷方法および装置 |
Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
| JP2531733B2 (ja) * | 1988-03-29 | 1996-09-04 | キヤノン株式会社 | 超音波測定方法及び超音波測定装置 |
| US5696326A (en) * | 1993-12-20 | 1997-12-09 | Axis Usa, Inc. | Method and apparatus for acoustic testing of armatures |
| US5492013A (en) * | 1993-12-20 | 1996-02-20 | Axis Usa, Inc. | Method and apparatus for acoustic testing of armatures |
| GB9504751D0 (en) * | 1995-03-09 | 1995-04-26 | Quality Medical Imaging Ltd | Apparatus for ultrasonic tissue investigation |
| JP2883290B2 (ja) * | 1995-04-10 | 1999-04-19 | アロカ株式会社 | 超音波骨評価装置 |
| JP4484351B2 (ja) * | 2000-10-20 | 2010-06-16 | 株式会社荏原製作所 | 非破壊検査方法および装置 |
| TWI250896B (en) | 2002-09-20 | 2006-03-11 | Toto Ltd | Shower nozzle |
| US7337672B2 (en) * | 2003-10-27 | 2008-03-04 | Alcoa Inc. | Method for inspecting grinding wheels |
| US20050087017A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-04-28 | Blake Robert A. | Apparatus and method for inspecting grinding wheels |
| US20060076321A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Maev Roman G | Ultrasonic in-process monitoring and feedback of resistance spot weld quality |
| US20110016975A1 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Gregory Scott Glaesemann | Method and Apparatus For Measuring In-Situ Characteristics Of Material Exfoliation |
| US20130167647A1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-07-04 | General Electric Company | Concurrent Multiple Characteristic Ultrasonic Inspection |
| US20170276618A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | Apple Inc. | Glass breakage detection |
| JP6761331B2 (ja) | 2016-12-07 | 2020-09-23 | 川崎重工業株式会社 | 複合材の超音波探傷装置及び方法 |
| JP6602449B1 (ja) * | 2018-12-05 | 2019-11-06 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波検査方法、超音波検査装置及び超音波検査プログラム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4213183A (en) * | 1979-03-22 | 1980-07-15 | Adaptronics, Inc. | System for nondestructive evaluation of material flaw characteristics |
| US4327588A (en) * | 1980-08-28 | 1982-05-04 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Auto-ranging ultrasonic attenuation meters |
| US4462082A (en) * | 1981-09-17 | 1984-07-24 | Rockwell International Corporation | Automatic calibration system for ultrasonic inspection |
| JPS58213248A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Hitachi Ltd | 超音波による欠陥識別方法とその装置 |
| US4475398A (en) * | 1982-10-08 | 1984-10-09 | Armco Inc. | Successive approximation envelope detection for estimating the amplitude of a plurality of successively occurring electrical pulses |
| JPS59141061A (ja) * | 1983-02-01 | 1984-08-13 | Keizaburo Harumi | 波形観察に基づく超音波探傷法 |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP61242090A patent/JPH0718842B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-16 EP EP86114349A patent/EP0219128B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-16 US US06/919,766 patent/US4862383A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-16 DE DE86114349T patent/DE3688963T2/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323481A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-08 | Kawasaki Steel Corp | 超音波探傷方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0219128A3 (en) | 1989-08-02 |
| DE3688963D1 (de) | 1993-10-07 |
| EP0219128B1 (en) | 1993-09-01 |
| JPS62174653A (ja) | 1987-07-31 |
| EP0219128A2 (en) | 1987-04-22 |
| DE3688963T2 (de) | 1994-03-31 |
| US4862383A (en) | 1989-08-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |