JPH076953B2 - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

Info

Publication number
JPH076953B2
JPH076953B2 JP59275979A JP27597984A JPH076953B2 JP H076953 B2 JPH076953 B2 JP H076953B2 JP 59275979 A JP59275979 A JP 59275979A JP 27597984 A JP27597984 A JP 27597984A JP H076953 B2 JPH076953 B2 JP H076953B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
defect
echo
shape
gate
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59275979A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61155856A (ja
Inventor
元晴 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59275979A priority Critical patent/JPH076953B2/ja
Publication of JPS61155856A publication Critical patent/JPS61155856A/ja
Publication of JPH076953B2 publication Critical patent/JPH076953B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01N29/36Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/40Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by amplitude filtering, e.g. by applying a threshold or by gain control
    • 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
    • G01N29/11Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • 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
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/48Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by amplitude comparison
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2693Rotor or turbine parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は外部から直接に観察することのできない被検査
体内部の欠陥を検知する超音波探傷装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
タービンの内部、プラントに配設されたパイプ等の内部
の欠陥を検知する装置として、超音波探傷装置が従来か
ら知られている。これは被検査体の内部に向けて超音波
を発射し、その反射波(エコー)を検知し分析すること
によって内部形状を認識するものである。以下、添付図
面の第5図乃至第11図を参照して従来技術を説明する。
なお、図面の説明において同一要素は同一符号で示す。
第5図は従来装置の構成図である。送信パルサ1で発生
された送信パルスは探触子2に与えられ、ここで超音波
信号に変換されて被検査体の内部に発射される。被検査
体の内部の物体3で反射された超音波は探触子2で受信
され、電気信号に変換されて高周波増幅器4で増幅され
る。この増幅された受信信号は検波回路5で波形整形さ
れ、垂直増幅器6で増幅されてCRTディスプレイ等の表
示器7に与えられる。この表示器7には掃引水平増幅器
8で掃引および水平増幅された送信パルサ1からのタイ
ミング信号が与えられており、これにもとづいて上記探
触子2の受信信号を画面上に表示する。
一方、ゲート発生器111〜11nはゲート信号G1〜Gnを発生
し、これらをそれぞれANDゲート121〜12nに与える。こ
こでゲート発生器111〜11nは、時間軸のどの位置にゲー
トを設定するかを選択、調製できるように構成されてお
り、ゲートの位置で論理1(以下“1"とする)を出力す
るようになっている。またレベル弁別器131〜13nは検波
回路5の出力とあらかじめ設定された基準レベルを比較
し、基準レベルを越えるときは弁別信号S1〜Snを“1"に
する。この弁別信号S1〜SnはANDゲート121〜12nに与え
られ、論理積された結果の信号O1〜Onが図示しない外部
回路に与えられる。ここで外部回路としてブザーを接続
すれば、警報を出力することができる。
次に、第6図に示す波形図を参照してゲート回路12の動
作を説明する。なお、第6図において縦軸は探触子2で
受信される反射超音波の強さを示し、横軸は超音波発信
から受信までの時間を示している。
今、表示器7の画面において2つのゲート発生器111,11
2によるゲート範囲をg1,g2に設定し、レベル弁別器131,
132の基準レベルをL1,L2に設定したと仮定する。このよ
うにすると、ゲート範囲g1内の反射超音波は基準レベル
L1を越えているため、レベル弁別器131の出力S1は“1"
になり、従ってANDゲート121の出力O1はO1=G1・S1
“1"になる。これに対してゲート範囲g2内では反射超音
波は基準レベルL2を越えないため、レベル弁別器132
出力S2は“0"になり、従ってANDゲート122の出力O2はO2
=G2・S2=“0"になっている。このように、ゲート回路
12はある一定の範囲にあらかじめ設定されたレベル以上
の反射超音波が得られたときは“1"を出力するが、レベ
ル以下のものしか得られないときは“1"を出力しない。
次に、第7図および第8図を参照して実際の探傷試験を
説明する。第7図は被検査体3内を超音波が伝播する様
子を説明する図で、第8図は表示器7の画面における表
示を説明する図である。図から明らかなように、探触子
2の位置から被検査体3の反射部分までの距離に応じ
て、換言すれば反射体a〜eの各部分に対応して反射エ
コーPa〜Peが得られる。ここで、上記の反射超音波は被
検査体の既知の形状(本来の内部形状)によって現われ
るものであるので、以下これらを形状エコーと称する。
上記の様にして得られた形状エコーPa〜Peのレベルをレ
ベル弁別器131〜13nで基準レベルと比較し、ゲート信号
G1〜Gnによって位置を判別することによって、被検査体
3の内部形状を観察することができる。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら被検査体の内部に突起等の欠陥がある場合
には、この欠陥にさえぎられて本来は得られるはずの形
状エコーが検出できなかったり、欠陥による別の反射エ
コー(以下「欠陥エコー」と称する)が検出されたりす
る。第9図乃至第11図はこの事情を説明するためのもの
である。
第9図に示すように被検査体3内に突起状の欠陥f,gが
発生すると、本来なら反射体eに届くべき超音波が欠陥
gで反射されてしまい、反射体dに届くべき超音波は欠
陥fで反射されてしまう。その結果、第10図に示すよう
に形状エコーPd,Peは消滅もしくは著しく減少し、これ
に代って欠陥エコーPf,Pgが現われるようになる。
このような形状を有する被検査体に対する探傷試験は、
欠陥f、gが発生すると予想される位置に応じて横軸部
分に所定幅のゲートg1、g2(第11図参照)を設定し、レ
ベル弁別器に対しては基準レベルLf、Lgを設定すること
により行なう。しかしながら第11図に示すように欠陥が
ある場合は、欠陥部分からの反射エコー(欠陥エコー)
Pf、Pgの他に本来の形状にもとづく形状エコーPa、Pcも
表示器7で常時表示され、欠陥がない場合は欠陥エコー
Pf,Pgの代りに形状エコーPd、Peが表示される。
そこで探触子2の位置が変化すると超音波の入射位置が
変化するため、形状エコーPa〜Peおよび欠陥エコーPf、
Pgのそれぞれのビーム路程もそれにつれて変化する。こ
の結果、表示器7の画面上に表示されるエコーの波形は
探触子2の移動に従って平行移動することになり、その
移動した場所によっては第11図のゲートg1、g2には欠陥
エコーPf、Pgの他に本来の形状エコーPa、Pcも容易に入
ってくる可能性がある。このようなことからゲート回路
12は、ゲートg1、g2から入って来た反射エコーが形状エ
コーなのか欠陥エコーなのかを識別することではできな
い。
したがって、探傷子2の設置位置が不適当である場合に
は、ゲートg1、g2から入って来る形状エコーを欠陥エコ
ーと誤認することがあり、正確な探傷が困難である。特
に、複雑な形状を有する被検査体については、その形状
エコーのために、ゲートg1、g2から欠陥エコー以外に形
状エコーが常に入りゲート出力が発生する傾向が強く、
欠陥エコーとの識別が困難である。
〔発明の目的〕
本発明は上記の如き従来技術の欠点を克服するためにな
されたもので、形状の複雑な被検査体についても適切に
欠陥エコーを検出し、ゲート信号を得ることのできる超
音波探傷装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため本発明は、超音波を送・受信す
る探触子と、この探触子の出力信号にもとづいて被検査
体の内部に対応する形状エコー及び対応する欠陥エコー
を検出する検波手段と、上記被検査体内部における予め
決められた複数位置に対応する形状エコーを識別しその
全てが或るレベル以上か否かによって、探触子が欠陥予
想位置の探傷に最適な形状エコーと欠陥エコーとが重な
らない適正位置にあるか否かの判別を行う形状エコー判
別回路と、被検査体内部の欠陥予想位置からの少なくと
も1つの反射エコーが或るレベル以上か否かによって欠
陥の存否を判別する欠陥エコー判別回路と、上記形状エ
コー判別回路からの探触子が上記適正位置にあることを
示す出力信号、及び欠陥エコー判別回路からの欠陥信号
の双方によって上記欠陥予想位置に欠陥が存在すること
を示す信号を出力する欠陥信号出力回路とを設けたもの
であり、これにより探触子が欠陥予想位置の探傷に最適
な適正位置にあるか否かを検出することができ、その適
正位置における探触子によって欠陥予想位置に欠陥があ
るか否かを適確に検出することができる。
〔発明の実施例〕
以下、添付図面の第1図乃至第4図を参照して本発明の
いくつかの実施例を説明する。
第1図は一実施例の構成図である。図示の如く、ゲート
発生器11a〜11cとレベル弁別器13a〜13cの出力側に形状
エコーを検出するためのゲート回路12Aを設け、ゲート
発生器11f,11gとレベル弁別器13f,13gの出力側に欠陥エ
コーを検出するためのゲート回路12Bを設ける。ゲート
回路12AはANDゲート12a〜12cにより構成され、それらの
出力はANDゲート14で論理積されてA=Oa・Ob・Oc=Ga
・Sa・Gb・Sb・Gc・ScとしてANDゲート16に与えられ
る。またゲート回路12BはANDゲート12f,12gにより構成
され、それらの出力はORゲート15で論理和されてB=Of
+Og=Gf・Sf+Gg・Sgとして真正欠陥エコー信号出力回
路であるANDゲート16に与えられる。
次に第2図の波形図を参照して、第1図に示すゲート回
路12AおよびANDゲート14から成る形状エコー判別回路の
機能を説明する。第2図は被検査体3に欠陥がないとき
のもので、欠陥発生によって生じなくなる形状エコーは
Pd,Peであるとする。これら回路要素(ゲート回路12A、
ANDゲート14)は前述の如く形状エコーを検出するため
のもので、第2図に示す如く表示器7の画面上に常に現
われている(欠陥が発生しても現われている)形状エコ
ーPa〜Pcを指標するものでる。すなわち、探触子2が欠
陥予想位置の探傷に最適な適正位置にある場合に、予め
決められた3つの位置から反射して来る形状エコーPa、
Pb、Pcのみを識別できるように、ゲート信号Ga〜Gcのよ
うに比較的せまい範囲のゲートga〜gcを設け、弁別器13
a〜13cのレベルLa〜Lcを設定する。このようにすると、
形状エコーPa〜Pcが全てあらかじめ設定されたゲート範
囲ga〜gc内で、かつ設定レベルLa〜Lc以上に出現した場
合にのみ、ANDゲート14から出力A=Ga・Sa・Gb・Sb・G
c・Scが得られる(“1"になる)ことになる。換言すれ
ば、出力Aが“1"になった場合には、指標となる形状エ
コーが適正な位置および振幅で得られていることにな
り、これら探触子2の位置および被検査体3への接触状
態が適正であることを示している。
すなわち、図2中、例えばPa、Pb、Pcのエコーは探触子
の移動に伴なって変化するが、探触子が欠陥予想位置の
探傷に最適な適正位置に来たときには、形状エコーと欠
陥エコーが重ならず形状エコーPa、Pb、Pcのみが識別で
きるようにゲートga〜gcが設定されているため、その場
合各ゲートからは対応する形状エコーPa、Pb、Pcのみが
出現する。したがって、これらの形状エコーの全てが各
ゲートを介して出現した場合に、そのANDをとることに
よって探触子が上記探傷位置として設定された適正位置
にあると判断される。
このように、ゲート回路12AおよびANDゲート14の如き論
理回路を付加することにより、探触子の位置および接触
状態を確認することができ、従って探傷波形の画面上の
横軸方向位置を規定できる。
次に第3図の波形図を参照して、第1図に示すゲート回
路12BおよびORゲート15から成る欠陥エコー判別回路を
説明する。第3図は被検査体3に欠陥f,gが現われたた
め、形状エコーPd,Peが消滅し新たに欠陥エコーPf,Pgが
生じた場合を示していてる。上記の回路要素(ゲート回
路12B、ORゲート15)は欠陥エコーを検出するためのも
ので、第3図に示す如く表示器7の画面上に欠陥エコー
Pf,Pgが現われたことを指示するものである。すなわ
ち、欠陥が生じると予想される位置に対して所定の範囲
のゲートgf,ggを設定し、弁別器13f,13gのレベルをLf,L
gに設定する。このようにすると、いずれかの位置で欠
陥が現われるとORゲート15から出力B=Gf・Sf+Gg・Sg
が得られる(“1"になる)ことになる。換言すれば、出
力Bが“1"になった場合には欠陥エコーが所定の位置お
よび振幅で得られていることになり、被検査体3の内部
に欠陥fおよび/またはgが現われたことを示してい
る。
ここで、ANDゲート14の出力AとORゲート15の出力BはA
NDゲート16で論理積されている。この論理積出力C=A
・Bが“1"になるのは、形状エコーPa〜Pcが全てあらか
じめ設定した画面上の横軸位置およびレベルに出現し、
かつ欠陥エコーPf,Pgの少なくとも一方があらかじめ設
定した位置およびレベルにおいて出現した場合のみであ
る。従って検査員は、出力Cの結果(“0"か“1"か)を
注視するだけで、適正な条件下で行なわれた欠陥検出の
結果を判断できる。また出力Aの結果をもブザー、LED
等で表示するようにしておけば、探触子2の適正位置を
モニタできる。このようにしたAND回路14で探触子2の
適正位置をモニタできるため、複雑な形状の被検査体3
に対しても常に探触子を適正な位置にセットすることが
でき、形状エコーと欠陥エコーを容易に識別でき、従来
装置の欠点を克服することができる。
第4図は本発明の他の実施例の要部の構成図である。こ
の実施例では、形状エコーにつていのゲート信号Ga〜Gc
と弁別信号Sa〜Scを全てANDゲート17に入力するように
している。この場合のANDゲート17は、欠陥エコー信号
出力回路の他に、形状エコー判別回路の機能をも備えた
ものとなっている。このようにした場合にも、出力Cは
第1図の回路と同様に C=Ga・Gb・Gc・Sa・Sb・Sc・ (Gf・Sf+Gg・Sg) となるので上記実施例と同様の効果が得られる。
なお、本発明を実現する手段は上記実施例に限られず、
同一の論理を実現するものであればどのような論理回路
であってもよい。また、上記論理をソフトウェア、ファ
ームウェア等で実現することもできる。
他方上記実施例の説明では、形状エコーを検出するゲー
トを3個とし、欠陥エコーを検出するゲートを2個とし
たが、これに限定されるものでなく何個であってもよ
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は探触子が適正位置にある
か否かの判別を行なう形状エコー判別回路と、欠陥エコ
ーを検出する回路とを備え、探触子が適正な位置にある
ときにおける欠陥エコーの有無によって欠陥の存否を検
出するようにしたので、形状エコーと欠陥エコーとが誤
認されるようなことがなく、形状の複雑な被検査体につ
いても欠陥予想位置に欠陥があるか否かを適確に検知す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の要部の構成図、第2図およ
び第3図は同実施例の動作を説明する波形図、第4図は
本発明の他の実施例の要部の構成図、第5図は従来装置
の一例の構成図、第6図は第5図の構成例の動作を説明
する波形図、第7図は複雑な形状を有する被検査体の断
面図、第8図は被検査体に対する探傷波形を示す波形
図、第9図は第7図の被検査体に欠陥が発生した場合の
欠陥位置を示す断面図、第10図は第9図の被検査体に対
する探傷波形を示す波形図、第11図は第5図の構成例に
より被検査体を検査した場合の様子を説明する波形図で
ある。 3……被検査体、12A,14……形状エコー判別回路(ゲー
ト回路,ANDゲート)、12B,15……欠陥エコー判別回路
(ゲート回路,ORゲート)、16……真正欠陥エコー信号
出力回路(ANDゲート)、Pa〜Pe……形状エコー、Pf,Pg
……欠陥エコー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波を送・受信する探触子と、この探触
    子の出力信号にもとづいて被検査体の内部に対応する形
    状エコー及び対応する欠陥エコーを検出する検波手段
    と、上記被検査体内部における予め決められた複数位置
    に対応する形状エコーを識別しその全てが或るレベル以
    上か否かによって、探触子が欠陥予想位置の探傷に最適
    な、形状エコーと欠陥エコーが重ならない適正位置にあ
    るか否かの判別を行う形状エコー判別回路と、被検査体
    内部の欠陥予想位置からの少なくとも1つの反射エコー
    が或るレベル以上か否かによって欠陥の存否を判別する
    欠陥エコー判別回路と、上記形状エコー判別回路からの
    探触子が上記適正位置にあることを示す出力信号、及び
    欠陥エコー判別回路からの欠陥信号の双方によって上記
    欠陥予想位置に欠陥が存在することを示す信号を出力す
    る欠陥信号出力回路とを有することを特徴とする、超音
    波探傷装置。
JP59275979A 1984-12-28 1984-12-28 超音波探傷装置 Expired - Lifetime JPH076953B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59275979A JPH076953B2 (ja) 1984-12-28 1984-12-28 超音波探傷装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59275979A JPH076953B2 (ja) 1984-12-28 1984-12-28 超音波探傷装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61155856A JPS61155856A (ja) 1986-07-15
JPH076953B2 true JPH076953B2 (ja) 1995-01-30

Family

ID=17563081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59275979A Expired - Lifetime JPH076953B2 (ja) 1984-12-28 1984-12-28 超音波探傷装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH076953B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH044271U (ja) * 1990-04-26 1992-01-16
JP5930886B2 (ja) * 2012-07-04 2016-06-08 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 3次元超音波探傷方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548437Y2 (ja) * 1976-05-28 1980-11-12
JPS573041A (en) * 1980-06-09 1982-01-08 Mitsubishi Electric Corp Ultrasonic flaw detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61155856A (ja) 1986-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890000607B1 (ko) 금속의 결점 검출 측정방법 및 장치
US4065960A (en) Method and apparatus for monitoring the operation of ultrasonic testing of tubes and bars
US4089226A (en) System for residual tire life prediction by ultrasound
EP0212899B1 (en) Ultrasonic testing of materials
US3961523A (en) Scanning ultrasonic inspection method and apparatus
US3009353A (en) Ultrasonic measurement apparatus
JPH076953B2 (ja) 超音波探傷装置
GB2105465A (en) Ultrasonic pulse-echo detection of defects
US3688569A (en) Ultrasonic surface roughness indicator
US3624712A (en) Ultrasonic pulse echo thickness-measuring device
JP2609647B2 (ja) 超音波探傷装置
US4198866A (en) Method and device for ultrasonic inspection of materials
GB2124379A (en) Improvements in or relating to ultrasonic testing
CA1194979A (en) Method for distinguishing between interfering signals and signals indicating defects of workpieces during ultrasonic testing
US3533280A (en) Ultrasonic material tester
JPH0278949A (ja) 超音波探傷装置
SU1727050A1 (ru) Способ ультразвукового контрол изделий и устройство дл его осуществлени
JPS6322526Y2 (ja)
SU381992A1 (ru) Способ ультразвукового контроля сварных соединений
JPH04194745A (ja) 超音波検査方法及び超音波検査装置
JPH06258302A (ja) 超音波探傷装置
JP2739972B2 (ja) 超音波探傷装置
JPH0136064B2 (ja)
JPH07306187A (ja) 電線の欠陥検出装置
SU715992A1 (ru) Ультразвуковой дефектоскоп