JPH07190995A - 超音波による溶接欠陥検出方法およびその装置 - Google Patents
超音波による溶接欠陥検出方法およびその装置Info
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- JPH07190995A JPH07190995A JP5348551A JP34855193A JPH07190995A JP H07190995 A JPH07190995 A JP H07190995A JP 5348551 A JP5348551 A JP 5348551A JP 34855193 A JP34855193 A JP 34855193A JP H07190995 A JPH07190995 A JP H07190995A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Abstract
(57)【要約】
【目的】実験的な分析等により閾値を確認することなし
精度よくかつ検査効率のよい超音波による溶接欠陥検出
方法およびその装置を提供することにある。 【構成】被検体の焦点型の超音波探触子を用いて底面あ
るいは欠陥の位置に合焦して得られる超音波受信信号の
うちの底面波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信号
のピーク値を第１のピークとして検出して記憶し、底面
波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信号を所定の周
波数でバンドパスさせて得た信号のピーク値を第２のピ
ーク値として検出して記憶して、第１のピーク値で第２
のピーク値を正規化してこの正規化した値を所定の基準
値と比較してそれ以下のときに溶接欠陥と判定するもの
である。
精度よくかつ検査効率のよい超音波による溶接欠陥検出
方法およびその装置を提供することにある。 【構成】被検体の焦点型の超音波探触子を用いて底面あ
るいは欠陥の位置に合焦して得られる超音波受信信号の
うちの底面波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信号
のピーク値を第１のピークとして検出して記憶し、底面
波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信号を所定の周
波数でバンドパスさせて得た信号のピーク値を第２のピ
ーク値として検出して記憶して、第１のピーク値で第２
のピーク値を正規化してこの正規化した値を所定の基準
値と比較してそれ以下のときに溶接欠陥と判定するもの
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超音波による溶接欠
陥検出方法およびその欠陥検出装置に関し、詳しくは、
部材を抵抗溶接したときの接合部が確実に接続されてい
るか否かを検査する場合において、その判定がより精度
よくできるような超音波による非破壊検査の改良に関す
る。
陥検出方法およびその欠陥検出装置に関し、詳しくは、
部材を抵抗溶接したときの接合部が確実に接続されてい
るか否かを検査する場合において、その判定がより精度
よくできるような超音波による非破壊検査の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、部材と部材とを抵抗溶接した場
合には、図４に示す如く、鋼板１と鋼板２が接合してい
ない未接合部と、溶着しているナゲット部、そして密着
してはいるが溶着していないコロナボンド部が発生す
る。超音波探傷により、未接合部は、比較的簡単に検出
できるが、密着状態で未溶接の部分であるコロナボンド
部分は、溶接欠陥でありながら、エコーの反射レベルが
小さいが故に十分な検出ができない。
合には、図４に示す如く、鋼板１と鋼板２が接合してい
ない未接合部と、溶着しているナゲット部、そして密着
してはいるが溶着していないコロナボンド部が発生す
る。超音波探傷により、未接合部は、比較的簡単に検出
できるが、密着状態で未溶接の部分であるコロナボンド
部分は、溶接欠陥でありながら、エコーの反射レベルが
小さいが故に十分な検出ができない。
【０００３】すなわち、図４におけるコロナボンド部Ｃ
では鋼板１と鋼板２が密着状態にあるので、超音波は接
合部のナゲット部Ｎと同程度の透過率であり、底面波エ
コーのレベルだけでは両者の判定が難しく、抵抗溶接で
は、図示するように、溶接によって表面に凹凸や傾斜が
生ずるのが常であるので、この表面の影響で底面波エコ
ーの信号レベルが変わっていっそうその判定が難しい。
では鋼板１と鋼板２が密着状態にあるので、超音波は接
合部のナゲット部Ｎと同程度の透過率であり、底面波エ
コーのレベルだけでは両者の判定が難しく、抵抗溶接で
は、図示するように、溶接によって表面に凹凸や傾斜が
生ずるのが常であるので、この表面の影響で底面波エコ
ーの信号レベルが変わっていっそうその判定が難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そのため、表面の影響
による受信信号のレベルの変化を定量化できなければ、
溶接接合部の欠陥の評価はできない。従来は、表面側か
ら超音波を入射して底面波エコーあるいは鋼板１と鋼板
２の界面反射波を得て、その信号レベルと実際の接合状
態との関係についてサンプルを採取して実験的に検証し
たり、採取された信号レベルと実際の状態を分析して受
信信号についての特性を求め、その被検体についてその
都度判定曲線を較正してナゲット部分とコロナボンド部
分の反射エコーあるいは透過エコーのレベルを被検体に
応じてこれらが区分けできる閾値を求めて溶接欠陥の判
定を行っている。しかし、このような判定では、検査効
率が悪い上に、検査精度が落ちる。この発明の目的は、
このような従来技術の問題点を解決するものであって、
実験的な分析等により閾値を確認することなし精度よく
かつ検査効率のよい超音波による溶接欠陥検出方法およ
びその装置を提供することにある。
による受信信号のレベルの変化を定量化できなければ、
溶接接合部の欠陥の評価はできない。従来は、表面側か
ら超音波を入射して底面波エコーあるいは鋼板１と鋼板
２の界面反射波を得て、その信号レベルと実際の接合状
態との関係についてサンプルを採取して実験的に検証し
たり、採取された信号レベルと実際の状態を分析して受
信信号についての特性を求め、その被検体についてその
都度判定曲線を較正してナゲット部分とコロナボンド部
分の反射エコーあるいは透過エコーのレベルを被検体に
応じてこれらが区分けできる閾値を求めて溶接欠陥の判
定を行っている。しかし、このような判定では、検査効
率が悪い上に、検査精度が落ちる。この発明の目的は、
このような従来技術の問題点を解決するものであって、
実験的な分析等により閾値を確認することなし精度よく
かつ検査効率のよい超音波による溶接欠陥検出方法およ
びその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の超音波による溶接欠陥検出方法およ
びその装置の特徴は、焦点型の超音波探触子を用いて被
検体の底面あるいは欠陥の位置に合焦して得られる超音
波受信信号のうちの底面波エコーの信号あるいは欠陥波
エコーの信号のピーク値を第１のピークとして検出して
記憶し、底面波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信
号を所定の周波数でバンドパスさせて得られる信号のピ
ーク値を第２のピーク値として検出して記憶して、第１
のピーク値で第２のピーク値を正規化してこの正規化し
た値を所定の基準値と比較してそれ以下のときに溶接欠
陥と判定するものである。
るためのこの発明の超音波による溶接欠陥検出方法およ
びその装置の特徴は、焦点型の超音波探触子を用いて被
検体の底面あるいは欠陥の位置に合焦して得られる超音
波受信信号のうちの底面波エコーの信号あるいは欠陥波
エコーの信号のピーク値を第１のピークとして検出して
記憶し、底面波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信
号を所定の周波数でバンドパスさせて得られる信号のピ
ーク値を第２のピーク値として検出して記憶して、第１
のピーク値で第２のピーク値を正規化してこの正規化し
た値を所定の基準値と比較してそれ以下のときに溶接欠
陥と判定するものである。
【０００６】
【作用】さて、抵抗接続部の断面を顕微鏡観察した結
果、コロナボンド部とナゲット部ではそれぞれの組織の
大きさが異なることが判った。組織が相違する以上、超
音波は何らかの形で影響を受けるはずである。そこで、
この組織の相違を超音波で検出することを考えてみる
と、測定条件を特定することでその判定ができるはずで
ある。
果、コロナボンド部とナゲット部ではそれぞれの組織の
大きさが異なることが判った。組織が相違する以上、超
音波は何らかの形で影響を受けるはずである。そこで、
この組織の相違を超音波で検出することを考えてみる
と、測定条件を特定することでその判定ができるはずで
ある。
【０００７】この組織が影響を与える超音波の周波数を
探った結果として、広帯域のプローブを使って底面波エ
コーのスペクトルを採ると、図３のように特定の周波数
域で（特に高周波域）強度が異なることを発見した。こ
れは、組織を構成する粒子の大きさと波長との関係から
超音波の周波数によって散乱減衰が大きくなることによ
ると考えられ、材料にもよるが、抵抗溶接の対象となる
鋼板などでは、ほぼ３５ＭＨｚ〜４５ＭＨｚ程度で底面
波エコーのレベルに実際に差がでることが分かった。し
かも、エコー受信信号のレベルは、スペクトル全体で変
化しても特定の帯域だけが変化することがほとんどない
ので、特定の周波数で分析したスペクトルは、被検体の
表面の形状による影響は受けにくい。
探った結果として、広帯域のプローブを使って底面波エ
コーのスペクトルを採ると、図３のように特定の周波数
域で（特に高周波域）強度が異なることを発見した。こ
れは、組織を構成する粒子の大きさと波長との関係から
超音波の周波数によって散乱減衰が大きくなることによ
ると考えられ、材料にもよるが、抵抗溶接の対象となる
鋼板などでは、ほぼ３５ＭＨｚ〜４５ＭＨｚ程度で底面
波エコーのレベルに実際に差がでることが分かった。し
かも、エコー受信信号のレベルは、スペクトル全体で変
化しても特定の帯域だけが変化することがほとんどない
ので、特定の周波数で分析したスペクトルは、被検体の
表面の形状による影響は受けにくい。
【０００８】この特性に着目して、エコー受信信号の出
力のレベルの差の部分に閾値を設定すれば、コロナボン
ド部とナゲット部の判定が可能である。そこで、前記の
ような構成を採ることにより溶接欠陥の検出ができる。
力のレベルの差の部分に閾値を設定すれば、コロナボン
ド部とナゲット部の判定が可能である。そこで、前記の
ような構成を採ることにより溶接欠陥の検出ができる。
【０００９】具体的な検査装置としては、底面波エコー
または透過波をゲート回路で切出し、所定の周波数帯で
作動するバンドパスフィルタを通した後、基準値（例え
ば接合部のバンドパスフィルタ通過後の信号レベル）と
の差を採り、予め実験的に定めた閾値によってコロナボ
ンド部とナゲット部を識別する。ただし、超音波測定で
は、測定の都度、ゲイン調整などにより検出レベルが相
違するので、バンドパスフィルタを通す前のピークレベ
ルを基準として正規化することで、このような影響を排
除する。
または透過波をゲート回路で切出し、所定の周波数帯で
作動するバンドパスフィルタを通した後、基準値（例え
ば接合部のバンドパスフィルタ通過後の信号レベル）と
の差を採り、予め実験的に定めた閾値によってコロナボ
ンド部とナゲット部を識別する。ただし、超音波測定で
は、測定の都度、ゲイン調整などにより検出レベルが相
違するので、バンドパスフィルタを通す前のピークレベ
ルを基準として正規化することで、このような影響を排
除する。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明の超音波による溶接欠陥検
出方法およびその装置を適用した超音波探傷装置のブロ
ック図であり、図２は、その抵抗溶接部を超音波映像で
表示した場合の溶接状態とその内部状態の説明図であ
る。図１において、１は、超音波探傷装置であって、こ
の超音波探傷装置１は、焦点型の探触子１１が接続され
ていて、これに送信信号を送出して、これから受信信号
を受ける。この探触子１１は、スキャナ１３に取付られ
ていて、スキャナ１３は、被検体１２に対して水１４を
流出し、探触子１１と被検体１２の間を水で満たす。い
わゆる水槽に被検体１２が浸されているのと同様な測定
条件を実現する。
出方法およびその装置を適用した超音波探傷装置のブロ
ック図であり、図２は、その抵抗溶接部を超音波映像で
表示した場合の溶接状態とその内部状態の説明図であ
る。図１において、１は、超音波探傷装置であって、こ
の超音波探傷装置１は、焦点型の探触子１１が接続され
ていて、これに送信信号を送出して、これから受信信号
を受ける。この探触子１１は、スキャナ１３に取付られ
ていて、スキャナ１３は、被検体１２に対して水１４を
流出し、探触子１１と被検体１２の間を水で満たす。い
わゆる水槽に被検体１２が浸されているのと同様な測定
条件を実現する。
【００１１】スキャナ１３は、スキャナコントローラ１
６を介して超音波探傷装置１により制御され、スキャナ
１３により探触子１１の焦点は、被検体１２の低面波エ
コーの位置に合焦される。例えば、ここでの被検体１２
は、冷間圧延の鋼板２枚が抵抗溶接されているものであ
って、それの溶接欠陥を検査する。そのために探触子１
１を底面エコーの位置に合焦させて、底面エコーの位置
にゲート範囲を設定して、例えば、２５ＭＨｚの共振周
波数の広帯域の探触子１１を送信パルスで駆動して、被
検体１２の内部に溶接不良（溶接欠陥）がある場合に
は、底面エコーの受信エコー信号のレベルから、そのピ
ーク値を検出することでナゲットか、コロナボンドかを
判定する。
６を介して超音波探傷装置１により制御され、スキャナ
１３により探触子１１の焦点は、被検体１２の低面波エ
コーの位置に合焦される。例えば、ここでの被検体１２
は、冷間圧延の鋼板２枚が抵抗溶接されているものであ
って、それの溶接欠陥を検査する。そのために探触子１
１を底面エコーの位置に合焦させて、底面エコーの位置
にゲート範囲を設定して、例えば、２５ＭＨｚの共振周
波数の広帯域の探触子１１を送信パルスで駆動して、被
検体１２の内部に溶接不良（溶接欠陥）がある場合に
は、底面エコーの受信エコー信号のレベルから、そのピ
ーク値を検出することでナゲットか、コロナボンドかを
判定する。
【００１２】超音波探傷装置１は、探傷部２と演算処理
部３とキーボード１５等からなる。探傷部２は、探触子
１１に接続されたパルサー／レシーバ回路４を備えてい
て、エコーの受信信号をパルサー／レシーバ回路４が受
けて、レシーバ回路４の出力（ＲＦ信号）信号が切換回
路６に送出され、ここで、この出力信号がバンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）６a を介すか、スルー６b か、がスイ
ッチにより選択される。この選択された出力が検波回路
７を経てビデオ信号にされてピークホールド回路８へと
出力される。なお、スルー６b は、図３の特性に従え
ば、スルーに換えて探触子１１の中心周波数と同じ２５
ＭＨｚの狭帯域のバンドパスフィルタをここに挿入して
もよい。
部３とキーボード１５等からなる。探傷部２は、探触子
１１に接続されたパルサー／レシーバ回路４を備えてい
て、エコーの受信信号をパルサー／レシーバ回路４が受
けて、レシーバ回路４の出力（ＲＦ信号）信号が切換回
路６に送出され、ここで、この出力信号がバンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）６a を介すか、スルー６b か、がスイ
ッチにより選択される。この選択された出力が検波回路
７を経てビデオ信号にされてピークホールド回路８へと
出力される。なお、スルー６b は、図３の特性に従え
ば、スルーに換えて探触子１１の中心周波数と同じ２５
ＭＨｚの狭帯域のバンドパスフィルタをここに挿入して
もよい。
【００１３】ピークホールド回路８は、ゲート回路５か
らのゲート信号に応じてそのピーク値を保持し、保持さ
れたピーク値は、Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）９に送出さ
れて、演算処理部３に入力される。なお、切換回路６
は、演算処理部３からの信号により切換えられる。パル
サー／レシーバ回路４は、そのビデオ出力をＣＲＴディ
スプレイ装置（オシロスコープ）１０に送出して、エコ
ー受信信号をブラウン管でモニタできるようになってい
る。このモニタ映像を参照することで、キーボード１５
からの入力操作により超音波探傷装置１がスキャナ１３
を制御して探触子１１を合焦位置に設定することができ
る。
らのゲート信号に応じてそのピーク値を保持し、保持さ
れたピーク値は、Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）９に送出さ
れて、演算処理部３に入力される。なお、切換回路６
は、演算処理部３からの信号により切換えられる。パル
サー／レシーバ回路４は、そのビデオ出力をＣＲＴディ
スプレイ装置（オシロスコープ）１０に送出して、エコ
ー受信信号をブラウン管でモニタできるようになってい
る。このモニタ映像を参照することで、キーボード１５
からの入力操作により超音波探傷装置１がスキャナ１３
を制御して探触子１１を合焦位置に設定することができ
る。
【００１４】演算処理部３は、マイクロプロセッサ（Ｍ
ＰＵ）３a とメモリ３b 、そして出力回路３C とを有し
ていて、メモリ３b には、ピーク値記憶領域３０と、正
規化処理プログラム３１、ナゲット／コロナボンド部判
定処理プログラム３２が搭載されている。
ＰＵ）３a とメモリ３b 、そして出力回路３C とを有し
ていて、メモリ３b には、ピーク値記憶領域３０と、正
規化処理プログラム３１、ナゲット／コロナボンド部判
定処理プログラム３２が搭載されている。
【００１５】次のその動作を説明すると、ＣＲＴディス
プレイ装置１０に表示される映像を参照してオペレータ
は、キーボード１５からゲートを設定する入力を行う
と、この入力信号に応じて演算処理部３は、ゲート回路
５に信号を送出して、ゲート位置を底面波エコーの位置
に設定する。なお、ここのときには、探触子１１は、ス
キャナ１３により被検体１２の底面の位置に合焦してい
る。次に、オペレータがナゲット測定の開始キー入力信
号をキーボード１５から入力すると、これを受けてＭＰ
Ｕ３a は、ナゲット／コロナボンド部判定処理プログラ
ム３２を実行して、まず、切換回路６に制御信号を送出
してスルー側に切換えてパルサー／レシーバ回路４に駆
動信号を発生してパルサーから送信パルスを発生して被
検体１２からのエコー受信信号を受け、その結果得られ
た底面波エコーのエコーのピーク値をピークホールド回
路８からＡ／Ｄ変換回路９を介してデジタル値の形で受
ける。それをＭＰＵ３a は、メモリ３b のピーク値記憶
領域３０の領域に、例えば、その値Ｄ1 として記憶す
る。
プレイ装置１０に表示される映像を参照してオペレータ
は、キーボード１５からゲートを設定する入力を行う
と、この入力信号に応じて演算処理部３は、ゲート回路
５に信号を送出して、ゲート位置を底面波エコーの位置
に設定する。なお、ここのときには、探触子１１は、ス
キャナ１３により被検体１２の底面の位置に合焦してい
る。次に、オペレータがナゲット測定の開始キー入力信
号をキーボード１５から入力すると、これを受けてＭＰ
Ｕ３a は、ナゲット／コロナボンド部判定処理プログラ
ム３２を実行して、まず、切換回路６に制御信号を送出
してスルー側に切換えてパルサー／レシーバ回路４に駆
動信号を発生してパルサーから送信パルスを発生して被
検体１２からのエコー受信信号を受け、その結果得られ
た底面波エコーのエコーのピーク値をピークホールド回
路８からＡ／Ｄ変換回路９を介してデジタル値の形で受
ける。それをＭＰＵ３a は、メモリ３b のピーク値記憶
領域３０の領域に、例えば、その値Ｄ1 として記憶す
る。
【００１６】次に、ＭＰＵ３a は、切換回路６をバンド
パスフィルタ５側に切換える。そして、前記と同様にパ
ルサー／レシーバ回路４に駆動信号を発生してパルサー
から送信パルスを発生して被検体１２からのエコー受信
信号を受け、その結果得られた底面波エコーのエコーの
ピーク値をピークホールド回路８からＡ／Ｄ変換回路９
を介してデジタル値の形で受ける。それをＭＰＵ３a
は、メモリ３b のピーク値記憶領域３０の領域に、例え
ば、値Ｄ2 として記憶する。
パスフィルタ５側に切換える。そして、前記と同様にパ
ルサー／レシーバ回路４に駆動信号を発生してパルサー
から送信パルスを発生して被検体１２からのエコー受信
信号を受け、その結果得られた底面波エコーのエコーの
ピーク値をピークホールド回路８からＡ／Ｄ変換回路９
を介してデジタル値の形で受ける。それをＭＰＵ３a
は、メモリ３b のピーク値記憶領域３０の領域に、例え
ば、値Ｄ2 として記憶する。
【００１７】次に、ＭＰＵ３a は、値Ｄ2 を値Ｄ1 で除
し、Ｄ2 ／Ｄ1 を算出することで正規化し、その値をあ
らかじめ実験値として求めた基準値Ｒf と比較してそれ
以上のときには、ナゲット部の判定信号を発生し、基準
値Ｒf との比較の結果、基準値未満のときには、コロナ
ボンド部としての判定信号を発生する。例えば、ナゲッ
ト部の判定信号を判定信号としては、低い音の信号ある
いは無音の状態とし、ＭＰＵ３a により出力回路３c を
介して緑の発光ダイオード１７a を発光させ、コロナボ
ンド部の判定信号としては、出力回路３c を介してブザ
ー１８を駆動して高い音の信号を発生させる。そして、
さらに赤の発光ダイオード１７b を点灯させる。
し、Ｄ2 ／Ｄ1 を算出することで正規化し、その値をあ
らかじめ実験値として求めた基準値Ｒf と比較してそれ
以上のときには、ナゲット部の判定信号を発生し、基準
値Ｒf との比較の結果、基準値未満のときには、コロナ
ボンド部としての判定信号を発生する。例えば、ナゲッ
ト部の判定信号を判定信号としては、低い音の信号ある
いは無音の状態とし、ＭＰＵ３a により出力回路３c を
介して緑の発光ダイオード１７a を発光させ、コロナボ
ンド部の判定信号としては、出力回路３c を介してブザ
ー１８を駆動して高い音の信号を発生させる。そして、
さらに赤の発光ダイオード１７b を点灯させる。
【００１８】図２(a) は、超音波映像測定装置で得たＣ
スコープの抵抗溶接部の映像であり、２０がナゲット部
であり、２１がコロナボンド部である。このＣスコープ
像は、焦点型の探触子を用いて底面波エコーに焦点を合
わせて採取したものである。図２(b) は、(a) のＡ−Ａ
断面に対応するその内部状態の断面図である。この映像
に対応して探触子１１でナゲット部２０とコロナボンド
部２１を測定して前記の正規化の値ＤA ，ＤB をそれぞ
れ得て、（ＤA ＋ＤB ）／２を前記基準値として求め、
前記メモリ３b に記憶することで、前記の測定が可能で
ある。
スコープの抵抗溶接部の映像であり、２０がナゲット部
であり、２１がコロナボンド部である。このＣスコープ
像は、焦点型の探触子を用いて底面波エコーに焦点を合
わせて採取したものである。図２(b) は、(a) のＡ−Ａ
断面に対応するその内部状態の断面図である。この映像
に対応して探触子１１でナゲット部２０とコロナボンド
部２１を測定して前記の正規化の値ＤA ，ＤB をそれぞ
れ得て、（ＤA ＋ＤB ）／２を前記基準値として求め、
前記メモリ３b に記憶することで、前記の測定が可能で
ある。
【００１９】前記したようにピーク値の検出はスルーに
換えて探触子の中心周波数とほぼ同じ周波数の狭帯域の
バンドパスフィルタとコロナボンド部とナゲット部を識
別する周波数の狭帯域のバンドパスフィルタとを切り換
えるようにしてもよい。この場合の切換えは、外部スイ
ッチの信号を超音波探傷装置が受けて手動に応じて切換
るようにしてもよい。
換えて探触子の中心周波数とほぼ同じ周波数の狭帯域の
バンドパスフィルタとコロナボンド部とナゲット部を識
別する周波数の狭帯域のバンドパスフィルタとを切り換
えるようにしてもよい。この場合の切換えは、外部スイ
ッチの信号を超音波探傷装置が受けて手動に応じて切換
るようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明してきたが、この発明にあって
は、焦点形探触子を用い、エコー受信信号のうちの欠陥
波エコーの信号のピーク値を第１のピークとして検出し
て記憶し、欠陥信号を所定の周波数でバンドパスさせて
得た信号のピーク値を第２のピーク値として検出して記
憶し、第１のピーク値で第２のピーク値を正規化してこ
の正規化した値を所定の基準値と比較してそれ以下のと
きに溶接欠陥と判定するようにしているので、抵抗溶接
の表面形状によらす、ナゲット部とコロナボンド部が精
度良く識別できる。その結果、抵抗溶接を使った自動
車、家電品等の各種の製品の強度信頼性を向上させるこ
とができる。
は、焦点形探触子を用い、エコー受信信号のうちの欠陥
波エコーの信号のピーク値を第１のピークとして検出し
て記憶し、欠陥信号を所定の周波数でバンドパスさせて
得た信号のピーク値を第２のピーク値として検出して記
憶し、第１のピーク値で第２のピーク値を正規化してこ
の正規化した値を所定の基準値と比較してそれ以下のと
きに溶接欠陥と判定するようにしているので、抵抗溶接
の表面形状によらす、ナゲット部とコロナボンド部が精
度良く識別できる。その結果、抵抗溶接を使った自動
車、家電品等の各種の製品の強度信頼性を向上させるこ
とができる。
【図１】図１は、この発明の超音波による溶接欠陥検出
方法およびその装置を適用した超音波探傷装置のブロッ
ク図である。
方法およびその装置を適用した超音波探傷装置のブロッ
ク図である。
【図２】図２(a) は、その抵抗溶接部を超音波映像で表
示した場合の溶接状態の図であり、(b) は、その内部状
態の説明図である。
示した場合の溶接状態の図であり、(b) は、その内部状
態の説明図である。
【図３】図３は、ナゲット部とコロナボンド部のエコー
レベルと周波数スペクトルとの関係の説明図である。
レベルと周波数スペクトルとの関係の説明図である。
【図４】図４は、鋼板を重ねて抵抗溶接した場合のナゲ
ット部とコロナボンド部との状態の説明図である。
ット部とコロナボンド部との状態の説明図である。
１…超音波探傷装置、２…探傷部、３…演算処理部、３
a …マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、３b …メモリ、３
c …出力回路、４…パルサー／レシーバ回路、５…ゲー
ト回路、６…切換回路、６a …バンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）、７…検波回路、８…ピークホールド回路、９…
Ａ／Ｄ変換回路、１１…探触子、１２…被検体、１３…
スキャナ１５…キーボード。ピーク値記憶領域、３１…
正規化処理プログラム、３２…ナゲット／コロナボンド
部判定処理プログラム。
a …マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、３b …メモリ、３
c …出力回路、４…パルサー／レシーバ回路、５…ゲー
ト回路、６…切換回路、６a …バンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）、７…検波回路、８…ピークホールド回路、９…
Ａ／Ｄ変換回路、１１…探触子、１２…被検体、１３…
スキャナ１５…キーボード。ピーク値記憶領域、３１…
正規化処理プログラム、３２…ナゲット／コロナボンド
部判定処理プログラム。
Claims (5)
- 【請求項１】焦点型の超音波探触子を用いて被検体の底
面あるいは欠陥の位置に合焦して得られる超音波受信信
号のうちの底面波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの
信号のピーク値を第１のピークとして検出して記憶し、
前記底面波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信号を
所定の周波数でバンドパスさせて得られる信号のピーク
値を第２のピーク値として検出して記憶し、第１のピー
ク値により第２のピーク値を正規化してこの正規化した
値を所定の基準値と比較し、この基準値以下のときに溶
接欠陥と判定することを特徴とする超音波による溶接欠
陥検出方法。 - 【請求項２】前記バンドパスは、２５ＭＨｚ〜４５ＭＨ
ｚの範囲に中心周波数がある狭帯域のフィルタを用いて
行われ、第１のピーク値は、前記超音波探触子の中心周
波数に対応する中心周波数を持つ狭帯でバンドパスさせ
て得られるピーク値であり、前記基準値は、溶接された
被検体についてナゲット部分の正規化した値とコロナボ
ンド部分の正規化した値との間の値を採る請求項１記載
の超音波による溶接欠陥検出方法。 - 【請求項３】前記探触子は、前記被検体を透過した超音
波を受信するものであり、前記底面波エコーの信号ある
いは欠陥波エコーの信号は、前記透過した超音波の信号
である請求項１記載の超音波による溶接欠陥検出方法。 - 【請求項４】被検体の底面あるいは欠陥の位置に合焦し
た焦点型の超音波探触子から超音波受信信号を受けて増
幅する受信回路と、この受信回路からの信号を受けてそ
のままスルーとして出力するか、所定のバンドパスフィ
ルタを介して出力するかを選択的に切換える切換回路
と、この切換回路の出力を受けて受信信号のうちの底面
波エコーの信号あるいは欠陥波エコーの信号のピーク値
を検出するピーク検出回路と、前記切換回路へ切換信号
を送出し、前記スルーのときのピーク値を前記ピーク検
出回路から受けて第１のピークとして記憶し、前記バン
ドパスフィルタを介したときのピーク値を第２のピーク
値として記憶し、第１のピーク値により第２のピーク値
を正規化してこの正規化した値を所定の基準値と比較
し、この基準値以下のときに溶接欠陥と判定する判定回
路とを備えることを特徴とする超音波溶接欠陥検出装
置。 - 【請求項５】前記探触子は、被検体を透過した超音波を
受信するものであり、前記底面波エコーの信号あるいは
欠陥波エコーの信号は、前記透過した超音波の信号であ
る請求項４記載の超音波溶接欠陥検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5348551A JPH07190995A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 超音波による溶接欠陥検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5348551A JPH07190995A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 超音波による溶接欠陥検出方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190995A true JPH07190995A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18397783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5348551A Pending JPH07190995A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 超音波による溶接欠陥検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190995A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100584758B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2006-05-30 | 주식회사 포스코 | 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치 |
| US7382935B2 (en) * | 2003-11-07 | 2008-06-03 | Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd | Homogeneous and plain surface detection in optical navigation systems |
| KR101104897B1 (ko) * | 2009-08-20 | 2012-01-12 | 한국수력원자력 주식회사 | 펄서/리시버용 충격파 발생장치 및 초음파 검사 시스템 |
| JP2016205914A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 株式会社豊田自動織機 | スポット溶接部の検査方法およびその検査装置 |
| JP2016205915A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 株式会社豊田自動織機 | スポット溶接部の検査方法 |
| JP2018189550A (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-29 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波映像装置及び超音波映像生成方法 |
| CN111812203A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-10-23 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种钴靶焊接品超声波检测的方法 |
| WO2021210530A1 (ja) * | 2020-04-14 | 2021-10-21 | 三菱パワー株式会社 | 軟化組織検出方法 |
| WO2023058292A1 (ja) * | 2021-10-04 | 2023-04-13 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波検査装置及び超音波検査方法 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5348551A patent/JPH07190995A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2023058292A1 (ja) * | 2021-10-04 | 2023-04-13 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波検査装置及び超音波検査方法 |
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