JPH0862192A - Ultrasonic flaw detection apparatus and flaw judgement method - Google Patents

Ultrasonic flaw detection apparatus and flaw judgement method

Info

Publication number
JPH0862192A
JPH0862192A JP6200802A JP20080294A JPH0862192A JP H0862192 A JPH0862192 A JP H0862192A JP 6200802 A JP6200802 A JP 6200802A JP 20080294 A JP20080294 A JP 20080294A JP H0862192 A JPH0862192 A JP H0862192A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
inspected
flaw
unit
gate
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.)
Granted
Application number
JP6200802A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2928463B2 (en
Inventor
Izumi Sato
泉 佐藤
Koji Saito
興二 斉藤
Shigetoshi Hyodo
繁俊 兵藤
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.)
Nippon Steel Corp
Tokimec Inc
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Tokimec Inc
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 Sumitomo Metal Industries Ltd, Tokimec Inc filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP6200802A priority Critical patent/JP2928463B2/en
Publication of JPH0862192A publication Critical patent/JPH0862192A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2928463B2 publication Critical patent/JP2928463B2/en
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
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/11Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Abstract

PURPOSE: To provide an ultrasonic flaw detection apparatus and a flaw judgement method which nearly eliminate an uninspected region and which can automatically detect a flaw in a material to be inspected/without using a test material which contains an artificial flaw. CONSTITUTION: In a gate part 21, a point after a definite time from the rise of outer- surface echoes in a reflected echo signal is used as a gate starting point, a gate signal which can gate inner-surface echoes is generated, and the reflected echo signal is gated. The frequency component of an amplitude change in the output signal of a peak hold part 17 is divided into the frequency component fC of an amplitude change due to the rotation of a material 4 to be inspected and into the frequency component fF of an amplitude change generated at a time when ultrasonic waves propagated inside the material 4 to be inspected are masked by a flaw. A gain-variable amplification part 24 almost removes an amplitude change portion due to the rotation of the material 4 to be inspected of the output signal of the peak hold part 17 so as to be output. A high-pass filter 25 sufficiently attenuates and removes the frequency component fC in an input signal, and it outputs only the frequency component almost which is generated at a time when the flaw is masked and whose amplitude change is high.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波探傷装置および
疵の判定方法に係り、特に、鉄鋼材料や複合材料等の被
検査材の表面に対して垂直に入射した超音波の減衰から
疵を検査する超音波探傷装置および疵の判定方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detector and a flaw determination method, and more particularly, to a flaw due to attenuation of an ultrasonic wave incident perpendicularly to the surface of a material to be inspected such as a steel material or a composite material. The present invention relates to an ultrasonic flaw detector for inspecting defects and a flaw determination method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、金属材料の超音波探傷には、
斜角探傷法と垂直探傷法とが用いられており、特に、鋼
管の疵検査には、斜角探傷法のみが良く用いられてい
る。しかし、斜角探傷法では、鋼管の内外表面の亀裂疵
は検出するが、鋼管の内部(内外表面の近傍以外の部
分)の疵を検出する能力が不十分であるため、内部の疵
を検出するために、垂直探傷法が用いられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for ultrasonic flaw detection of metallic materials,
The bevel flaw detection method and the vertical flaw detection method are used, and in particular, only the bevel flaw detection method is often used for a flaw inspection of a steel pipe. However, the bevel flaw detection method detects cracks on the inner and outer surfaces of the steel pipe, but it does not have enough ability to detect flaws inside the steel pipe (portions other than the vicinity of the inner and outer surfaces). To do this, a vertical flaw detection method is used.

【0003】この垂直探傷法では、図5にその概略図を
示すように、超音波探傷装置1に同軸ケーブル2を介し
て接続された探触子3から、被検査材(例えば鋼管)4
の表面に対して垂直に超音波を入射し、被検査材4から
の反射エコーを、探触子3が受信して得られた反射エコ
ー信号から、超音波探傷装置1が被検査材4の該表面4
aから内表面4bまでの内部に存在する疵5の位置や大
きさを検出する。
In this vertical flaw detection method, as shown in the schematic view of FIG. 5, from a probe 3 connected to an ultrasonic flaw detector 1 through a coaxial cable 2, a material to be inspected (for example, a steel pipe) 4
The ultrasonic flaw detector 1 receives the ultrasonic wave perpendicularly to the surface of the test object 4 from the reflected echo signal received by the probe 3 from the test object 4 The surface 4
The position and size of the flaw 5 existing inside from a to the inner surface 4b are detected.

【0004】図6は、上記の超音波探傷装置1として用
いられる従来の超音波探傷装置の一例のブロック図を示
す。同図において、超音波探傷装置10は、図5と同様
に、同軸ケーブル2を介して探触子3に接続されてい
る。探触子3と被検査材4との間には、超音波を伝搬さ
せる媒体(通常は水)と、探触子と被検査材の相対的位
置関係を保持するための機構部とが必要であるが、記載
を省略した。
FIG. 6 shows a block diagram of an example of a conventional ultrasonic flaw detector used as the ultrasonic flaw detector 1. In the figure, the ultrasonic flaw detector 10 is connected to the probe 3 via the coaxial cable 2 as in FIG. A medium (usually water) for propagating ultrasonic waves and a mechanism portion for holding the relative positional relationship between the probe and the inspection material are required between the probe 3 and the inspection material 4. However, the description is omitted.

【0005】超音波探傷装置10は、同期信号発振部1
1、送信部12、受信部13、掃引波発生部14、表示
部15、ゲート部16、ピークホールド部17、警報部
18および記録出力部19より構成されている。同期信
号発振部11は、パルス式超音波探傷装置10の各部の
動作を起動する同期信号を発振する。
The ultrasonic flaw detector 10 includes a synchronizing signal oscillator 1
1, a transmission unit 12, a reception unit 13, a sweep wave generation unit 14, a display unit 15, a gate unit 16, a peak hold unit 17, an alarm unit 18, and a recording output unit 19. The synchronization signal oscillator 11 oscillates a synchronization signal that activates the operation of each part of the pulse ultrasonic flaw detector 10.

【0006】送信部12は、同期信号発振部11から発
振出力された、図7(A)に示す同期信号aを受けて、
大振幅で時間幅の短いパルスを発生し、このパルスを同
軸ケーブル2を介して探触子3へ出力し、これを励振す
る。これにより、探触子3は、超音波を発信し、被検査
材4に垂直に入射する。
The transmitter 12 receives the synchronizing signal a shown in FIG. 7A, which is oscillated and output from the synchronizing signal oscillator 11, and
A pulse with a large amplitude and a short time width is generated, this pulse is output to the probe 3 via the coaxial cable 2, and this is excited. As a result, the probe 3 emits an ultrasonic wave, which is vertically incident on the material 4 to be inspected.

【0007】受信部13は、探触子3が被検査材4から
受信した超音波エコーを、電気信号に変換したエコー信
号を受けて、増幅する。受信部13の構成要素は、エコ
ー信号を増幅する増幅器、超音波探傷装置10の感度を
設定する減衰器および減衰器の出力である交流波形のエ
ンベロープを検波して、直流の検波信号を出力する検波
器であるが、これらの図示は省略した。
The receiving section 13 receives an echo signal obtained by converting the ultrasonic echo received by the probe 3 from the inspection object 4 into an electric signal and amplifies it. The components of the receiving unit 13 detect an amplifier for amplifying an echo signal, an attenuator for setting the sensitivity of the ultrasonic flaw detector 10 and an envelope of an AC waveform that is an output of the attenuator, and output a DC detection signal. Although it is a detector, these are not shown.

【0008】掃引波発生部14は、同期信号発振部11
から出力された同期信号aを受けて、受信部13の出力
信号を次に説明する表示部15に表示するに必要な掃引
信号を発生する。表示部15は、受信部13の出力信号
を表示する装置であって、例えば、陰極線管(CR
T)、受信部13の出力をCRT表示に必要な振幅およ
び直流電位に増幅する垂直偏向回路、掃引波発生部14
の出力掃引波をCRT表示に必要な振幅および直流電位
に増幅する水平偏向回路、輝度および焦点調整回路など
により構成される。
The sweep wave generator 14 includes a synchronization signal oscillator 11
In response to the synchronization signal a output from the receiver, a sweep signal necessary for displaying the output signal of the receiver 13 on the display unit 15 described below is generated. The display unit 15 is a device that displays the output signal of the receiving unit 13, and is, for example, a cathode ray tube (CR).
T), a vertical deflection circuit that amplifies the output of the receiver 13 to the amplitude and DC potential required for CRT display, and the sweep wave generator 14
It is composed of a horizontal deflection circuit that amplifies the output sweep wave of (1) to the amplitude and DC potential required for CRT display, a brightness and focus adjustment circuit, and the like.

【0009】ゲート部16は、探触子3が受信し、受信
部13が増幅して出力したエコー信号のうち、探傷目的
に必要なエコーを、同期信号aに基づいて生成した図7
(C)に示すゲート信号に基づいて選択して出力する。
ゲート部16には、前記エコー信号のうち被検査材4の
表面からのエコーを基準時点として、エコーをゲートす
る範囲の起点および幅を設定することができる回路が含
まれている。図7(B)は、このゲート部16の出力信
号で、疵エコーである。なお、この疵エコーは、必ず受
信されるとは限らず、受信出力されることはむしろ稀で
ある。
The gate section 16 generates an echo necessary for the purpose of flaw detection among the echo signals received by the probe 3 and amplified and output by the receiving section 13 based on the synchronizing signal a.
It is selected and output based on the gate signal shown in (C).
The gate unit 16 includes a circuit capable of setting the starting point and the width of the echo-gating range with the echo from the surface of the inspected material 4 among the echo signals as a reference time point. FIG. 7B shows an output signal of the gate unit 16 which is a flaw echo. It should be noted that this flaw echo is not always received and is rarely received and output.

【0010】ピークホールド部17は、ゲート部16に
おいてゲート出力された疵エコーの最大振幅値に比例し
た電圧値を有する信号を、次の周期のエコー受信まで保
持する回路である。従って、このピークホールド部17
からは、ゲート部16の出力疵エコーの最大振幅値が、
図7(B)に示すようにA1であるときには、同図
(D)に示すように、それに比例したA2の値の電圧を
出力する。
The peak hold unit 17 is a circuit for holding a signal having a voltage value proportional to the maximum amplitude value of the flaw echo output by the gate unit 16 until the echo reception in the next cycle. Therefore, this peak hold unit 17
From, the maximum amplitude value of the output flaw echo of the gate unit 16 is
When it is A1 as shown in FIG. 7 (B), as shown in FIG. 7 (D), a voltage having a value of A2 proportional to it is output.

【0011】警報部18は、ゲート部16よりゲート出
力された疵エコーの振幅が、あらかじめ定めた警報レベ
ルを越えた時に、警報信号を発生出力する。この警報レ
ベルは、探傷目的に応じて調整可能である。また、必要
に応じて、ゲート部16よりゲート出力された疵エコー
の振幅が、あらかじめ設定されている警報レベルより小
さくなった時に、警報信号を出力するように、設定を変
えることもできる。
The alarm unit 18 generates and outputs an alarm signal when the amplitude of the flaw echo gate-output from the gate unit 16 exceeds a predetermined alarm level. This alarm level can be adjusted according to the purpose of flaw detection. If necessary, the setting can be changed so that an alarm signal is output when the amplitude of the flaw echo gate-output from the gate unit 16 becomes smaller than a preset alarm level.

【0012】記録出力部19は、ピークホールド部17
の出力信号を、使用するレコーダ等の記録装置の使用に
適合した記録信号に変換して出力する。
The recording output unit 19 is a peak hold unit 17.
Output signal is converted into a recording signal suitable for use in a recording device such as a recorder to be used and then output.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
超音波探傷装置では、被検査材4の外表面直下部分およ
び底面側に未検査領域が発生するという問題がある。こ
の点についてさらに詳細に説明する。送信部12は、同
期信号発振部11よりの図8(A)に示す同期信号a
(図7(A)の同期信号aと同一)を入力信号として受
け、図8(B)に示す大振幅のパルスを発生して、探触
子3を励振する。
However, the above-mentioned conventional ultrasonic flaw detector has a problem that uninspected regions are formed in the portion immediately below the outer surface of the material 4 to be inspected and on the bottom surface side. This point will be described in more detail. The transmitter 12 receives the synchronization signal a from the synchronization signal oscillator 11 shown in FIG.
The same signal as the synchronizing signal a in FIG. 7A is received as an input signal, and a large amplitude pulse shown in FIG. 8B is generated to excite the probe 3.

【0014】これにより、探触子3は、超音波を発信し
て被検査材4に垂直に入射し、被検査材4から反射され
た超音波エコーを受信し、これを電気信号に変換したエ
コー信号を受信部13に入力する。これにより、受信部
13からは、図8(C)に示すエコー信号が出力され
る。
As a result, the probe 3 transmits an ultrasonic wave, enters the material 4 to be inspected vertically, receives an ultrasonic echo reflected from the material 4 to be inspected, and converts it into an electric signal. The echo signal is input to the receiving unit 13. As a result, the echo signal shown in FIG. 8C is output from the receiver 13.

【0015】ここで、図8(C)において、Tは、送信
部12の出力パルスを増幅したパルスで、時間幅が相対
的に広い送信波である。Sは、超音波伝搬媒体(通常は
水)と被検査材4の外表面との境界での反射波で、外表
面エコーまたはS波という。Fは、被検査材4中におけ
る超音波伝搬経路に疵があるとき受信するエコーで、疵
エコーである。さらに、Bは、被検査材4の内表面から
の反射波で、内表面エコーまたはB波という。
Here, in FIG. 8C, T is a pulse obtained by amplifying the output pulse of the transmitter 12, and is a transmission wave having a relatively wide time width. S is a reflected wave at the boundary between the ultrasonic wave propagating medium (usually water) and the outer surface of the material 4 to be inspected, and is called an outer surface echo or S wave. F is an echo received when there is a flaw in the ultrasonic wave propagation path in the inspected material 4, and is a flaw echo. Further, B is a reflected wave from the inner surface of the material 4 to be inspected, which is called an inner surface echo or B wave.

【0016】従って、従来の超音波探傷装置10のゲー
ト部16は、同期信号aの立上りから一定時間後にゲー
トの起点を設定し、図8(C)に示す受信部13の出力
反射エコー信号中の疵エコーFをゲート出力するよう
に、同図(D)に示すように、ゲート信号を生成してい
る。
Therefore, the gate section 16 of the conventional ultrasonic flaw detector 10 sets the starting point of the gate after a fixed time elapses from the rising edge of the synchronizing signal a, and outputs the reflected echo signal from the receiving section 13 shown in FIG. 8C. A gate signal is generated so as to output the flaw echo F of FIG.

【0017】ところで、被検査材4が鋼管であって、そ
の全面(周方向および軸方向にわたって)を探傷しよう
とすると、探触子3および被検査材(鋼管)4のうちの
一方を回転させ、かつ、他方を固定し、被検査材4を軸
方向に搬送する必要がある。このため、その際に、被検
査材の外径寸法変動や変形のため、被検査材4の直径方
向や偏心方向の振動を多少なりとも発生し、その結果、
図5にLWで示した探触子3と被検査材4の外表面4a
との距離と入射角度が変動してS波の大きさを変動させ
る。また、材料表面の凹凸によっても、S波の大きさが
変動する。
If the material 4 to be inspected is a steel pipe and an attempt is made to detect flaws on the entire surface (in the circumferential and axial directions), one of the probe 3 and the material to be inspected (steel pipe) 4 is rotated. Moreover, it is necessary to fix the other and convey the inspected material 4 in the axial direction. Therefore, at that time, vibrations in the diametrical direction and the eccentric direction of the inspected material 4 are generated to some extent due to the outer diameter dimension variation and deformation of the inspected material.
The outer surface 4a of the probe 3 and the inspection object 4 shown by LW in FIG.
The distance and the angle of incidence fluctuate and the magnitude of the S wave fluctuates. In addition, the magnitude of the S wave varies depending on the unevenness of the material surface.

【0018】上記のゲート部16のゲートの設定では、
S波の大きさや幅が最大になっても、ゲート内にS波が
入らないように、図8(D)のように設定する。そのた
め、距離LWが短くなり、S波がT波に近付くと、S波
の立上り点とゲート信号の立上り点との間の時間が広く
なり、その間に受信した疵エコーFはゲート出力するこ
とができない。すなわち、外表面直下の探傷不能範囲が
拡大する。この外表面直下の探傷不能範囲は、探触子3
の周波数が低い程大きくなる。当然、外表面直下にあっ
て、S波の中に含まれてしまう疵エコーFの検出は、原
理的に困難である。
In setting the gate of the gate section 16 described above,
Even if the size and width of the S wave are maximized, the setting is made as shown in FIG. 8D so that the S wave does not enter the gate. Therefore, when the distance LW becomes shorter and the S wave approaches the T wave, the time between the rising point of the S wave and the rising point of the gate signal becomes wider, and the flaw echo F received during that time can be output to the gate. Can not. That is, the flaw detection range immediately below the outer surface is expanded. Immediately below this outer surface, the area where flaw detection is not possible is the probe 3
The lower the frequency, the greater the frequency. Naturally, it is theoretically difficult to detect the flaw echo F which is located immediately below the outer surface and is included in the S wave.

【0019】ところで、被検査材4が継ぎ目無し(シー
ムレス)鋼管では、多少なりとも外表面円の中心と内表
面円の中心との不一致(偏肉)が生じているため、探傷
時の鋼管の回転に伴って、図5にtで示した厚さが変化
する。このため、従来は、厚さtが最小のときでも、ゲ
ート部16のゲート内に内表面エコーBが入らないよう
に、ゲート幅を設定している。
By the way, in the case where the material 4 to be inspected is a seamless (seamless) steel pipe, since the center of the outer surface circle and the center of the inner surface circle do not match (uneven thickness) to some extent, the steel pipe at the time of flaw detection With rotation, the thickness indicated by t in FIG. 5 changes. Therefore, conventionally, the gate width is set so that the inner surface echo B does not enter the gate of the gate portion 16 even when the thickness t is minimum.

【0020】従って、厚さtが大きくなると、ゲート終
点から内表面エコーBの立上り点までの時間が増大す
る。すなわち、この場合には、ゲート終点から内表面エ
コーBの立上り点までの時間内に生じる疵エコーで表わ
される、被検査材4の内表面(底面)近くの疵を検出す
ることができない。
Therefore, as the thickness t increases, the time from the gate end point to the rising point of the inner surface echo B increases. That is, in this case, it is not possible to detect a flaw near the inner surface (bottom surface) of the material 4 to be inspected, which is represented by a flaw echo generated within the time from the gate end point to the rising point of the inner surface echo B.

【0021】また、従来は、ゲートの調整のために、人
工疵を加工した試験材が必要であり、また、試験材を超
音波探傷装置10を含む検査装置内に挿入することが必
要であり、装置の自動化上の大きな問題となっている。
Further, conventionally, a test material obtained by processing an artificial flaw is necessary for adjusting the gate, and it is necessary to insert the test material into an inspection device including the ultrasonic flaw detector 10. , Has become a big problem in automation of the device.

【0022】一方、従来の垂直探傷法の疵判定方法とし
て、内表面のエコーBの低下判定法がある。この方法
は、超音波の伝搬途中に疵が存在すると、内表面エコー
Bの振幅が低下することから、疵の大きさを判定する方
法である。しかし、この従来方法は、自動検査の材料の
偏心等によっても、内表面エコーBの振幅が変化するた
め、疵を自動的に判定することは困難である。
On the other hand, as a flaw determination method of the conventional vertical flaw detection method, there is a method of determining the decrease of the echo B on the inner surface. This method is a method of determining the size of a flaw because the amplitude of the inner surface echo B decreases if a flaw is present during the propagation of ultrasonic waves. However, in this conventional method, it is difficult to automatically determine the flaw because the amplitude of the inner surface echo B changes due to the eccentricity of the material in the automatic inspection.

【0023】本発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、未検査領域をほぼなくし、かつ、人工疵のある試験
材を用いることなく被検査材の疵を自動的に探傷し得る
超音波探傷装置および疵の判定方法を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an ultrasonic wave capable of almost completely eliminating an uninspected region and automatically detecting flaws in a material to be inspected without using a test material having an artificial flaw. It is an object to provide a flaw detection device and a flaw determination method.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、あらかじめ設定された周期の間隔で動作
して探触子より被検査材に超音波を上記周期ごとに入射
させ、これにより被検査材から反射する超音波を該探触
子を介して受信した反射エコー信号に基づき、被検査材
内の疵を検査するパルス式超音波探傷装置において、受
信した反射エコー信号中から特定のエコーをゲート出力
するゲート部と、ゲート部の出力信号のピークレベルに
比例した電圧値を有する信号を、あらかじめ設定された
周期毎に保持して出力するピークホールド部と、ピーク
ホールド部の出力信号から被検査材または探触子の回転
に伴う振幅変動の低周波数成分を分離濾波する第1のフ
ィルタと、ピークホールド部の出力信号を遅延する信号
遅延部と、第1のフィルタの出力信号により制御される
利得に基づいて信号遅延部の出力信号を増幅する利得可
変増幅部と、利得可変増幅部の出力信号から低周波数成
分を除去する第2のフィルタとを有する構成としたもの
である。
In order to achieve the above object, the present invention operates at intervals of a preset cycle to cause an ultrasonic wave to be incident on a material to be inspected from a probe at each of the above cycles, Based on the reflection echo signal received by the probe through the ultrasonic wave reflected by the inspection material by this, in the pulse type ultrasonic flaw detection device for inspecting the flaw in the inspection material, from the received reflection echo signal The gate unit that outputs a specific echo to the gate, the peak hold unit that holds and outputs a signal having a voltage value proportional to the peak level of the output signal of the gate unit at each preset cycle, and the peak hold unit A first filter for separating and filtering a low-frequency component of an amplitude fluctuation due to the rotation of the material to be inspected or the probe from the output signal; a signal delay unit for delaying the output signal of the peak hold unit; A configuration having a variable gain amplifier for amplifying the output signal of the signal delay unit based on the gain controlled by the output signal of the filter, and a second filter for removing low frequency components from the output signal of the variable gain amplifier It was done.

【0025】また、本発明は、上記のピークホールド部
の出力信号と第1のフィルタの出力信号とについてあら
かじめ定められた手順の演算を行う演算部を、前記信号
遅延部および利得可変増幅部の代わりに設けた構成でも
よい。
Further, according to the present invention, an arithmetic unit for performing an arithmetic operation of a predetermined procedure for the output signal of the peak hold unit and the output signal of the first filter is provided in the signal delay unit and the variable gain amplifying unit. A configuration provided instead may be used.

【0026】また、本発明のゲート部は、入力反射エコ
ー信号中の外表面エコーを基準として一定時間後をゲー
ト起点とするゲート信号に基づき、入力反射エコー信号
中の内表面エコーをゲートする構成としたものである。
The gate portion of the present invention gates the inner surface echo in the input reflected echo signal on the basis of the gate signal having a gate starting point after a fixed time with reference to the outer surface echo in the input reflected echo signal. It is what

【0027】さらに、本発明において、探触子は、被検
査材の外表面に対して垂直に超音波を入射し、探触子お
よび被検査材の一方を回転しながら検査を行う構成であ
る。
Further, in the present invention, the probe is configured to inject ultrasonic waves perpendicularly to the outer surface of the material to be inspected and perform inspection while rotating one of the probe and the material to be inspected. .

【0028】また、前記目的を達成するため、本発明の
疵の判定方法は、被検査材に探触子から超音波パルスを
入射して被検査材の内部の疵を判定する疵の判定方法に
おいて、被検査材の内表面エコーの振幅値に比例する振
幅値を有する信号と内表面エコー信号から被検査材また
は探触子の回転に伴う振幅変動の周波数成分を分離濾波
した信号とについてあらかじめ定められた演算を行い、
演算の結果の信号から被検査材または探触子の回転に伴
う振幅変動の周波数成分を除去した信号によって、検出
された疵が前記被検査材において許容されるか否かを判
定するようにしたものである。
Further, in order to achieve the above object, the method of judging a flaw of the present invention is a method of judging a flaw in which an ultrasonic pulse is incident on a material to be inspected from a probe to determine a flaw inside the material to be inspected. In advance, a signal having an amplitude value proportional to the amplitude value of the inner surface echo of the material to be inspected and a signal obtained by separately filtering the frequency component of the amplitude fluctuation accompanying the rotation of the material to be inspected or the probe from the inner surface echo signal Perform the prescribed calculation,
A signal obtained by removing the frequency component of the amplitude fluctuation caused by the rotation of the inspection material or the probe from the signal of the calculation result is used to determine whether or not the detected flaw is allowed in the inspection material. It is a thing.

【0029】[0029]

【作用】本発明の超音波探傷装置では、ゲート部により
受信した反射エコー信号中から特定のエコーをゲート出
力し、このゲート出力信号をピークホールド部および信
号遅延部を通して利得可変増幅部に供給すると共に、そ
の利得可変増幅部の利得を上記のゲート部の出力信号か
ら第1のフィルタにより分離濾波した被検査材または探
触子の回転に伴う振幅変動の低周波数成分に基づいて制
御することにより、利得可変増幅部より被検査材または
探触子の回転に伴う振幅変動がほぼ除去された信号を出
力する。
In the ultrasonic flaw detector of the present invention, a specific echo is gate-outputted from the reflected echo signal received by the gate unit, and this gate output signal is supplied to the variable gain amplifying unit through the peak hold unit and the signal delay unit. At the same time, by controlling the gain of the variable gain amplifying section based on the low frequency component of the amplitude fluctuation due to the rotation of the inspected material or the probe separated and filtered from the output signal of the gate section by the first filter. The variable gain amplifier outputs a signal from which amplitude fluctuations due to the rotation of the material to be inspected or the probe have been substantially eliminated.

【0030】そして、この利得可変増幅部の出力信号
を、本発明では、欠陥の存在によって急激に変化する高
い周波数成分のみを選択する第2のフィルタを介して出
力するようにしているため、ゲート部によりゲート出力
された特定エコーに基づき安定に、自動的、かつ、精度
良く疵を検査することができる。
In the present invention, the output signal of the variable gain amplifying section is output through the second filter which selects only the high frequency component which changes abruptly due to the presence of the defect. A flaw can be inspected stably, automatically and accurately based on the specific echo output by the gate from the unit.

【0031】また、上記のピークホールド部の出力信号
と第1のフィルタの出力信号とについて、あらかじめ定
められた手順の演算を行う演算部を用いた場合には、利
得可変増幅部の出力信号と同等の信号を演算部より出力
することができる。
Further, in the case of using an arithmetic unit for performing an arithmetic operation of a predetermined procedure for the output signal of the peak hold unit and the output signal of the first filter, the output signal of the variable gain amplifying unit is used. An equivalent signal can be output from the arithmetic unit.

【0032】さらに、ゲート部を、入力反射エコー信号
中の外表面エコーを基準として一定時間後をゲート起点
とするゲート信号に基づき、入力反射エコー信号中の内
表面エコーをゲートする構成としたため、被検査材また
は探触子の回転による被検査材と探触子との間の距離の
変動が生じても、常に内表面エコーをゲート出力して内
表面エコーの振幅に基づいて疵を検査することができ
る。
Furthermore, since the gate portion is configured to gate the inner surface echo in the input reflected echo signal based on the gate signal whose starting point is a fixed time after the outer surface echo in the input reflected echo signal is used as a reference, Even if the distance between the material to be inspected and the probe changes due to the rotation of the material to be inspected or the probe, the inner surface echo is always output to the gate and the flaw is inspected based on the amplitude of the inner surface echo. be able to.

【0033】[0033]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面と共に説
明する。図1は本発明の第1実施例の構成図を示す。同
図中、図6と同一構成部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of the present invention. 6, those parts that are the same as those corresponding parts in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

【0034】本実施例の超音波探傷装置20は、同期信
号発振部11、送信部12、受信部13、掃引波発生部
14、表示部15、ゲート部21、ピークホールド部1
7、低域フィルタ22、信号遅延部23、利得可変増幅
部24、高域フィルタ25、警報部26および記録出力
部27より構成されている。
The ultrasonic flaw detector 20 of this embodiment comprises a synchronizing signal oscillator 11, a transmitter 12, a receiver 13, a sweep wave generator 14, a display unit 15, a gate unit 21, and a peak hold unit 1.
7, a low-pass filter 22, a signal delay unit 23, a variable gain amplifying unit 24, a high-pass filter 25, an alarm unit 26, and a recording output unit 27.

【0035】すなわち、本実施例の超音波探傷装置20
では、ゲート部21を被検査材4の内表面からのエコー
をゲートするようにゲート起点およびゲート幅を設定し
た構成に変更したものであり、また、ピークホールド部
17の出力側に、低域フィルタ22、信号遅延部23、
利得可変増幅部24、高域フィルタ25を設け、さらに
警報部26および記録出力部27に高域フィルタ25の
出力信号を供給する構成としたものである。
That is, the ultrasonic flaw detector 20 of this embodiment
Then, the gate section 21 is changed to a configuration in which the gate starting point and the gate width are set so as to gate the echo from the inner surface of the inspection object 4, and the low frequency range is added to the output side of the peak hold section 17. The filter 22, the signal delay unit 23,
The variable gain amplifier 24 and the high-pass filter 25 are provided, and the output signal of the high-pass filter 25 is supplied to the alarm unit 26 and the recording output unit 27.

【0036】これにより、本実施例では、前記内表面エ
コー減衰法を用い、被検査材4毎の内表面エコーの大き
さの変化を低域フィルタ22により検出して利得可変増
幅部24により感度を補正した後、被検査材4の走査に
伴う内表面エコー高さの変動中に含まれる疵による内表
面エコーの低下信号を高域フィルタ25を用いて検出す
ることにより、内表面エコーの大きさが変動しても、ま
た人工疵を加工した試験片を用いずとも、自動的に疵の
検出ができるようにしたものである。
As a result, in the present embodiment, the internal surface echo attenuation method is used, the change in the size of the internal surface echo for each material 4 to be inspected is detected by the low-pass filter 22, and the sensitivity is adjusted by the variable gain amplifying section 24. After the correction, the inner surface echo reduction signal due to a flaw included in the variation of the inner surface echo height due to the scanning of the material 4 to be inspected is detected by using the high-pass filter 25. It is possible to detect flaws automatically even if the variation of the flaws occurs or even without using a test piece processed with artificial flaws.

【0037】次に、本実施例の動作について説明する。
前記したように、同期信号発振部11から出力された図
2(A)に示す一定の送信周期の同期信号a(図7
(A)、図8(A)と同一)に同期して、送信部12か
ら同軸ケーブル2を介して探触子3へ、図2(B)に示
すような大振幅のパルスが出力される。これにより、前
記したように、探触子3から被検査材4中へ垂直に入射
された超音波の反射波が探触子3で受信され、さらに、
電気信号の反射エコー信号に変換されて受信部13を介
してゲート部21に図2(C)に示すような反射エコー
信号が入力される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As described above, the synchronization signal a (FIG. 7) output from the synchronization signal oscillator 11 and having a constant transmission cycle shown in FIG.
In synchronization with (A) and FIG. 8A), a large amplitude pulse as shown in FIG. 2B is output from the transmitter 12 to the probe 3 via the coaxial cable 2. . As a result, as described above, the reflected wave of the ultrasonic wave vertically incident from the probe 3 into the inspected material 4 is received by the probe 3, and further,
The reflected echo signal as shown in FIG. 2C is input to the gate unit 21 via the receiving unit 13 after being converted into the reflected echo signal of the electric signal.

【0038】ゲート部21は、この入力反射エコー信号
中の第1回反射エコーである外表面エコーSの立上りか
ら一定時間後をゲート起点とし、かつ、内表面エコーB
が変動しても内表面エコーBをゲートできるような幅
の、図2(D)に示すようなゲート信号を生成して、反
射エコー信号のゲートを行う。このようなゲート部21
の所謂Sエコー同期により、ゲート部21からは、図2
(E)に示すように、反射エコー信号中の内表面エコー
Bをゲートした信号bが出力される。
The gate section 21 has a gate starting point after a certain time from the rise of the outer surface echo S which is the first reflected echo in the input reflected echo signal, and the inner surface echo B
2D is generated to have a width such that the inner surface echo B can be gated even when fluctuates, and the reflected echo signal is gated. Such a gate portion 21
The so-called S echo synchronization of FIG.
As shown in (E), a signal b in which the inner surface echo B in the reflected echo signal is gated is output.

【0039】このゲート出力信号bは、ピークホールド
部17に供給されてピークホールドされる。従って、こ
のピークホールド部17の出力信号は、被検査材4の内
表面エコーBの振幅に比例した振幅を有するアナログ信
号で、その振幅は、超音波探傷装置20の送信周期毎に
変動する。
The gate output signal b is supplied to the peak hold section 17 and peak-held. Therefore, the output signal of the peak hold unit 17 is an analog signal having an amplitude proportional to the amplitude of the inner surface echo B of the material 4 to be inspected, and the amplitude fluctuates for each transmission cycle of the ultrasonic flaw detector 20.

【0040】ピークホールド部17の出力信号のこの振
幅変動の周波数成分は、被検査材4の回転に伴う振幅変
動の周波数成分fCと、被検査材4内を伝搬する超音波
が被検査材4内の疵によりマスクされて生じる振幅変動
の周波数成分fFとに分けられる。これらの周波数成分
CおよびfFのうち、fCは被検査材4の探傷時の回転
(この場合、探触子3は固定である)の周波数と同一で
ある。そして、被検査材4の回転周波数は1Hz以下で
あるから、fCは1Hz以下である。
The frequency component of this amplitude fluctuation of the output signal of the peak hold unit 17 is the frequency component f C of the amplitude fluctuation accompanying the rotation of the inspection object 4 and the ultrasonic wave propagating in the inspection object 4 It is divided into frequency components f F of amplitude fluctuations caused by being masked by the flaws in 4. Of these frequency components f C and f F , f C is the same as the frequency of rotation of the inspected material 4 during flaw detection (in this case, the probe 3 is fixed). Since the rotation frequency of the material 4 to be inspected is 1 Hz or less, f C is 1 Hz or less.

【0041】被検査材4、特に、鋼管の垂直探傷におい
ては、超音波探傷装置の送信繰り返し周波数は、通常1
kHz程度に設定される。被検査材4内を伝搬する超音
波が被検査材4内の疵にマスクされて生じる振幅変動の
継続時間は、送信の数周期程度である(大きな疵が存在
すれば別だが、こうみてまず問題無い)。従って、被検
査材4内を伝搬する超音波が被検査材4内の疵にマスク
されて生じる振幅変動周波数成分fFは、100Hzよ
り大きいとしてよい。両振幅変動周波数成分fCおよび
Fにこれだけの差があるため、後に説明するように、
低域フィルタ22または高域フィルタ25により一方を
除去することは容易である。
In the vertical flaw detection of the material 4 to be inspected, especially the steel pipe, the transmission repetition frequency of the ultrasonic flaw detection device is usually 1
It is set to about kHz. The ultrasonic wave propagating in the inspection material 4 is masked by the flaws in the inspection material 4, and the duration of the amplitude fluctuation that occurs is about several cycles of transmission (except if there is a large flaw, but first of all, No problem). Therefore, the amplitude fluctuation frequency component f F generated by the ultrasonic waves propagating in the inspection object 4 being masked by the flaws in the inspection object 4 may be larger than 100 Hz. Since there is such a difference between both amplitude fluctuation frequency components f C and f F , as will be described later,
It is easy to remove one by the low pass filter 22 or the high pass filter 25.

【0042】図3に、被検査材4の回転に伴うピークホ
ールド部17の出力信号の変動の例を示す。この波形
は、細かく見ると(時間軸を拡大すると)、超音波探傷
装置20の1送信周期毎に振幅が変動している。図3の
F1およびF2は、被検査材4内部の疵により超音波の
伝搬がマスクされて、内表面のエコーが減少しているこ
とを示す。疵が大きい程、ピークホールド部17の出力
信号の振幅減少は大きい。
FIG. 3 shows an example of fluctuations in the output signal of the peak hold unit 17 due to the rotation of the material 4 to be inspected. When viewed in detail (when the time axis is enlarged), this waveform has an amplitude that varies every transmission cycle of the ultrasonic flaw detector 20. F1 and F2 in FIG. 3 indicate that the flaws inside the material 4 to be inspected mask the propagation of ultrasonic waves and the echoes on the inner surface are reduced. The larger the flaw, the larger the amplitude reduction of the output signal of the peak hold unit 17.

【0043】図3においては、F1とF2とは、ほぼ同
じ大きさの疵であるが、図6の構成の回路では、F1と
F2とを同じ疵と評価することはできず、振幅がゼロ電
位により近く落ちているF2を大きな疵と評価してしま
う。本発明では、F1とF2とを同じ疵と評価すること
により、垂直探傷をより有効なものとするものである。
In FIG. 3, F1 and F2 are flaws of approximately the same size, but in the circuit of the configuration of FIG. 6, F1 and F2 cannot be evaluated as the same flaw, and the amplitude is zero. F2 falling closer to the electric potential is evaluated as a large flaw. The present invention makes vertical flaw detection more effective by evaluating F1 and F2 as the same flaw.

【0044】ピークホールド部17の出力信号は、2分
岐され、一方は、低域フィルタ22において周波数成分
Fを除去されて(周波数成分fCを濾波されて)利得可
変増幅部24の利得制御用の第1の入力端子に入力され
る(この入力電圧値をVcとする)。また、ピークホー
ルド部17の出力信号の他方は、信号遅延部23に供給
され、ここで、低域フィルタ22の遅延時間に等しい時
間だけ遅延調整される。このような遅延時間を調整でき
るアナログ信号の遅延回路は、例えば、バケットブリゲ
ード集積回路により容易に実現することができる。
The output signal of the peak hold unit 17 is branched into two, one of which has the frequency component f F removed by the low-pass filter 22 (the frequency component f C has been filtered), and the gain control of the variable gain amplifying unit 24. Is input to the first input terminal (for this input voltage value is Vc). Further, the other of the output signals of the peak hold unit 17 is supplied to the signal delay unit 23, where delay adjustment is performed for a time equal to the delay time of the low pass filter 22. Such an analog signal delay circuit capable of adjusting the delay time can be easily realized by, for example, a bucket brigade integrated circuit.

【0045】信号遅延部23の出力信号は、利得可変増
幅部24のもう一つの入力端子に入力される(この入力
電圧値をViとする)。利得可変増幅部24は、上記の
入力電圧Vcにより制御される利得に基づき、入力電圧
Viを増幅し、次式で表わされる値の出力電圧Voを出
力する。
The output signal of the signal delay unit 23 is input to the other input terminal of the variable gain amplification unit 24 (this input voltage value is Vi). The variable gain amplifying section 24 amplifies the input voltage Vi based on the gain controlled by the input voltage Vc and outputs the output voltage Vo having a value represented by the following equation.

【0046】[0046]

【数1】 Vo=k・Vi/Vc (1) ただし、上式中、kは回路の構成で定まる定数である。
このような機能を有する回路は、市販の集積回路を使用
して容易に製作することができる。
## EQU00001 ## Vo = k.Vi / Vc (1) where k is a constant determined by the circuit configuration.
A circuit having such a function can be easily manufactured by using a commercially available integrated circuit.

【0047】(1)式からわかるように、低域フィルタ
22、信号遅延部23および利得可変増幅部24よりな
る回路部により、被検査材4の回転に伴う振幅変動の周
波数成分fCの振幅に逆比例した自動利得制御(AG
C)が行われることにより、利得可変増幅部24から
は、ピークホールド部17の出力信号が、被検査材4の
回転に伴う振幅変動成分をほぼ除去されて取り出され、
高域フィルタ25に供給される。
As can be seen from the equation (1), the amplitude of the frequency component f C of the amplitude fluctuation due to the rotation of the material 4 to be inspected is changed by the circuit unit including the low-pass filter 22, the signal delay unit 23 and the variable gain amplifying unit 24. Automatic gain control (AG
By performing step C), the output signal of the peak hold unit 17 is extracted from the variable gain amplification unit 24 after the amplitude fluctuation component due to the rotation of the inspection object 4 is almost removed.
It is supplied to the high-pass filter 25.

【0048】高域フィルタ25は、入力信号中の前記被
検査材4の回転に伴う振幅変動の周波数成分fCを十分
に減衰除去するとともに、被検査材4内を伝搬する超音
波が被検査材4内の疵にマスクされて生じる振幅変動周
波数成分fFを含む周波数成分を濾波する。
The high-pass filter 25 sufficiently attenuates and removes the frequency component f C of the amplitude fluctuation due to the rotation of the inspected material 4 in the input signal, and the ultrasonic waves propagating in the inspected material 4 are inspected. A frequency component including an amplitude fluctuation frequency component f F generated by being masked by a flaw in the material 4 is filtered.

【0049】この高域フィルタ25の出力信号は、警報
部26と記録出力部27にそれぞれ供給される。警報部
26はあらかじめ定めた警報レベルと高域フィルタ25
の出力信号とをレベル比較し、警報レベル以下になった
時に、警報信号を発生出力する。この警報レベルは、探
傷目的に応じて調整可能である。
The output signal of the high-pass filter 25 is supplied to the alarm unit 26 and the recording output unit 27, respectively. The alarm unit 26 has a predetermined alarm level and a high-pass filter 25.
The output signal of is compared with the level, and an alarm signal is generated and output when the level falls below the alarm level. This alarm level can be adjusted according to the purpose of flaw detection.

【0050】記録出力部27は、高域フィルタ25の出
力信号を、使用するレコーダ等の記録装置の使用に適合
した記録信号に変換して出力する。
The recording output unit 27 converts the output signal of the high-pass filter 25 into a recording signal suitable for the use of a recording device such as a recorder to be used and outputs it.

【0051】この高域フィルタ25の出力信号は、被検
査材4内の内表面エコーBの振幅に正確に対応した信号
であり、疵が存在するときと、しないときとで、振幅が
変化するため、その振幅により疵を検出することができ
る。なお、疵が存在しない時の内表面エコーBの受信レ
ベルをBS、疵存在時の内表面エコーBの受信レベルを
Fとすると、それらの比kB(=BF/BS)で評価され
る。
The output signal of the high-pass filter 25 is a signal that accurately corresponds to the amplitude of the inner surface echo B in the material 4 to be inspected, and the amplitude changes depending on whether or not there is a flaw. Therefore, the flaw can be detected by the amplitude. Assuming that the reception level of the inner surface echo B when there is no defect is B S and the reception level of the inner surface echo B when there is a defect is B F , the ratio of these is k B (= B F / B S ). To be evaluated.

【0052】このように、本実施例によれば、ゲート部
21においてSエコー同期により、内表面エコーBをゲ
ート出力するようにしているため、被検査材4の回転に
伴う被検査材4の直径方向の振動により、ゲート部21
に入力される図2(C)に示した反射エコー信号中の送
信波Tと外表面エコーSとの間の時間が変動しても安定
に内表面エコーBをゲート出力することができ、従来生
じていた外表面直下の探傷不能範囲および内表面近くの
探傷不能範囲を除去できる。
As described above, according to the present embodiment, since the inner surface echo B is gate-outputted by the S echo synchronization in the gate portion 21, the inspection target material 4 is rotated by the rotation of the inspection target material 4. Due to the diametrical vibration, the gate portion 21
The internal surface echo B can be stably gated out even if the time between the transmission wave T and the external surface echo S in the reflected echo signal shown in FIG. It is possible to remove the undetectable area immediately below the outer surface and the undetectable area near the inner surface.

【0053】図4は本発明の超音波探傷装置の第2実施
例の構成図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同
一符号を付し、その説明を省略する。図4に示す超音波
探傷装置30は、前記ゲート部21の出力側に、ディジ
タルピークホールド部31、ディジタル低域フィルタ3
2、演算部33、ディジタル高域フィルタ34、警報部
35および記録出力部36を設けたもので、ディジタル
回路で構成したものである。
FIG. 4 shows the configuration of a second embodiment of the ultrasonic flaw detector of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. The ultrasonic flaw detector 30 shown in FIG. 4 has a digital peak hold unit 31 and a digital low-pass filter 3 on the output side of the gate unit 21.
2, a calculation unit 33, a digital high-pass filter 34, an alarm unit 35, and a recording output unit 36 are provided, which is composed of a digital circuit.

【0054】ディジタルピークホールド部31は、ゲー
ト部21においてゲートされたエコーの最大振幅値に比
例した値を有するディジタル信号を次の周期のエコー受
信まで保持する。演算部33は、ディジタル低域フィル
タ32の出力信号とディジタルピークホールド部31の
出力信号とについて、(1)式の演算を行う。また、演
算部33は、ゲート部21からゲート信号を受信してか
ら、ディジタル低域フィルタ部32の遅延時間に等しい
時間だけ遅延して、所定の演算を開始する。
The digital peak hold unit 31 holds the digital signal having a value proportional to the maximum amplitude value of the echo gated in the gate unit 21 until the echo reception in the next cycle. The calculation unit 33 calculates the formula (1) for the output signal of the digital low-pass filter 32 and the output signal of the digital peak hold unit 31. Further, the arithmetic unit 33 receives the gate signal from the gate unit 21 and then delays by a time equal to the delay time of the digital low-pass filter unit 32 to start a predetermined arithmetic operation.

【0055】演算部33の出力ディジタル信号は、ディ
ジタル高域フィルタ34に供給されて前記被検査材4の
回転に伴う振幅変動の周波数成分fCが十分に減衰除去
されるとともに、被検査材4内を伝搬する超音波が被検
査材4内の疵にマスクされて生じる振幅変動周波数成分
Fを含む周波数成分がディジタル処理にて濾波され
る。
The digital signal output from the arithmetic unit 33 is supplied to the digital high-pass filter 34 to sufficiently attenuate and remove the frequency component f C of the amplitude fluctuation due to the rotation of the inspected material 4, and the inspected material 4 as well. The ultrasonic wave propagating inside is masked by flaws in the material 4 to be inspected, and a frequency component including an amplitude fluctuation frequency component f F generated by the flaw is digitally filtered.

【0056】警報部35と記録出力部36は、それぞれ
ディジタル高域フィルタ34の出力ディジタル信号を受
け、前記警報部26および記録出力部27と同様の動作
をディジタル処理にて行い、必要時に警報信号、記録信
号を出力する。
The alarm unit 35 and the recording output unit 36 respectively receive the output digital signals of the digital high-pass filter 34, perform the same operation as the alarm unit 26 and the recording output unit 27 by digital processing, and when necessary, generate an alarm signal. , Output the recording signal.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、利
得可変増幅部あるいは演算部の出力信号を被検査材また
は探触子の回転に伴う振幅変動の低周波数成分を除去す
る第2のフィルタを介して出力することにより、ゲート
部によりゲート出力された特定エコーに基づき安定に、
自動的に、かつ、精度良く疵を検査することができるた
め、人工疵を加工した試験片を用いずとも、精度良く疵
を検査することができる。
As described above, according to the present invention, the second signal for removing the low frequency component of the amplitude fluctuation due to the rotation of the material to be inspected or the probe from the output signal of the variable gain amplifying section or the arithmetic section. By outputting through the filter, it is stable based on the specific echo output by the gate section.
Since the flaw can be inspected automatically and accurately, the flaw can be inspected accurately without using the test piece having the artificial flaw.

【0058】また、本発明によれば、ゲート部を入力反
射エコー信号中の外表面エコーを基準として一定時間後
をゲート起点とするゲート信号に基づき、入力反射エコ
ー信号中の内表面エコーをゲートすることにより、被検
査材または探触子の回転による被検査材と探触子との間
の距離の変動が生じても、常に内表面エコーをゲート出
力して内表面エコーの振幅に基づいて疵を検査するよう
にしたため、被検査材または探触子の回転に伴う振幅変
動が生じても、外表面直下の探傷不能範囲および内表面
近くの探傷不能範囲の発生を防止することができる。
Further, according to the present invention, the inner surface echo in the input reflected echo signal is gated based on the gate signal whose gate starts from the outer surface echo in the input reflected echo signal at a gate after a certain time. By doing so, even if the distance between the material to be inspected and the probe changes due to the rotation of the material to be inspected or the probe, the inner surface echo is always gated out and based on the amplitude of the inner surface echo. Since the flaw is inspected, it is possible to prevent the non-detectable range immediately below the outer surface and the non-detectable range near the inner surface even if the amplitude changes due to the rotation of the material to be inspected or the probe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明装置の第1実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a device of the present invention.

【図2】図1の動作説明用タイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of FIG.

【図3】被検査材の回転に伴うピークホールド部の出力
信号波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an output signal waveform of a peak hold unit accompanying rotation of a material to be inspected.

【図4】本発明装置の第2実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment of the device of the present invention.

【図5】垂直探傷法の説明用概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a vertical flaw detection method.

【図6】従来装置の一例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of an example of a conventional device.

【図7】従来装置の動作説明用タイミングチャートであ
る。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the conventional device.

【図8】従来装置の課題説明用タイミングチャートであ
る。
FIG. 8 is a timing chart for explaining a problem of the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10、20、30…超音波探傷装置 2…同軸ケーブル 3…探触子 4…被検査材 11…同期信号発振器 12…送信部 13…受信部 14…掃引波発生部 15…表示部 17…ピークホールド部 21…ゲート部 22…低域フィルタ 23…信号遅延部 24…利得可変増幅部 25…高域フィルタ 31…ディジタルピークホールド部 32…ディジタル低域フィルタ 33…演算部 34…ディジタル高域フィルタ 1, 10, 20, 30 ... Ultrasonic flaw detector 2 ... Coaxial cable 3 ... Probe 4 ... Inspected material 11 ... Synchronous signal oscillator 12 ... Transmitter 13 ... Receiver 14 ... Sweep wave generator 15 ... Display 17 ... Peak hold unit 21 ... Gate unit 22 ... Low-pass filter 23 ... Signal delay unit 24 ... Gain variable amplification unit 25 ... High-pass filter 31 ... Digital peak-hold unit 32 ... Digital low-pass filter 33 ... Calculator 34 ... Digital high-pass filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兵藤 繁俊 兵庫県尼崎市東向島西之町1番地 住友金 属工業株式会社鋼管製造所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigetoshi Hyodo 1st Nishino-cho, Higashimukaijima, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. Steel Pipe Works

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 あらかじめ設定された周期の間隔で動作
して探触子より被検査材に超音波を上記周期ごとに入射
させ、これにより該被検査材から反射する超音波を該探
触子を介して受信した反射エコー信号に基づき、該被検
査材内の疵を検査するパルス式超音波探傷装置におい
て、 前記受信した反射エコー信号中から特定のエコーをゲー
ト出力するゲート部と、 該ゲート部の出力信号のピークレベルに比例した電圧値
を有する信号を、前記あらかじめ設定された周期毎に保
持して出力するピークホールド部と、 該ピークホールド部の出力信号から前記被検査材または
前記探触子の回転に伴う振幅変動の低周波数成分を分離
濾波する第1のフィルタと、 前記ピークホールド部の出力信号を遅延する信号遅延部
と、 前記第1のフィルタの出力信号により制御される利得に
基づいて該信号遅延部の出力信号を増幅する利得可変増
幅部と、 該利得可変増幅部の出力信号から変化の激しい高い周波
数成分のみを通過させる第2のフィルタとを有すること
を特徴とする超音波探傷装置。
1. An ultrasonic wave which is operated at intervals of a preset period to cause an ultrasonic wave to be incident on a material to be inspected by the probe at each of the above cycles, whereby the ultrasonic wave reflected from the material to be inspected is transmitted to the probe. A pulse-type ultrasonic flaw detector for inspecting flaws in the material to be inspected based on a reflected echo signal received via a gate unit for gate-outputting a specific echo from the received reflected echo signal; A peak hold unit for holding and outputting a signal having a voltage value proportional to the peak level of the output signal of the unit at each of the preset periods, and the output signal of the peak hold unit from the inspected material or the probe. A first filter that separates and filters low-frequency components of amplitude fluctuations due to the rotation of the tentacle; a signal delay unit that delays the output signal of the peak hold unit; and an output signal of the first filter. A variable gain amplifying section for amplifying the output signal of the signal delaying section based on the gain controlled by the second delay section, and a second filter for passing only a high-frequency component having a large change from the output signal of the variable gain amplifying section. An ultrasonic flaw detector characterized by the above.
【請求項2】 あらかじめ設定された周期の間隔で動作
して探触子より被検査材に超音波を上記周期ごとに入射
させ、これにより該被検査材から反射する超音波を該探
触子を介して受信した反射エコー信号に基づき、該被検
査材内の疵を検査するパルス式超音波探傷装置におい
て、 前記受信した反射エコー信号中から特定のエコーをゲー
ト出力するゲート部と、 該ゲート部の出力信号のピークレベルに比例した電圧値
を有する信号を、前記あらかじめ設定された周期毎に保
持して出力するピークホールド部と、 該ピークホールド部の出力信号から前記被検査材または
前記探触子の回転に伴う振幅変動の低周波数成分を分離
濾波する第1のフィルタと、 前記ピークホールド部の出力信号と該第1のフィルタの
出力信号とについてあらかじめ定められた手順の演算を
行う演算部と、 前記演算部の出力信号から変化の激しい高い周波数成分
のみを通過させる第2のフィルタとを有することを特徴
とする超音波探傷装置。
2. The probe is operated at intervals of a preset cycle to cause ultrasonic waves to enter the material to be inspected from the probe for each of the above cycles, whereby ultrasonic waves reflected from the material to be inspected are reflected. A pulse-type ultrasonic flaw detector for inspecting flaws in the material to be inspected based on a reflected echo signal received via a gate unit for gate-outputting a specific echo from the received reflected echo signal; A peak hold unit for holding and outputting a signal having a voltage value proportional to the peak level of the output signal of the unit at each of the preset periods, and the output signal of the peak hold unit from the inspected material or the probe. A first filter that separates and filters a low-frequency component of the amplitude variation due to the rotation of the tentacle, and an output signal of the peak hold unit and an output signal of the first filter are predetermined. A calculation section that performs calculation procedure that is, the ultrasonic flaw detection apparatus characterized by a second filter for passing only intense high frequency components of the change from the output signal of the arithmetic unit.
【請求項3】 前記ゲート部は、前記入力反射エコー信
号中の外表面エコーを基準として一定時間後をゲート起
点とするゲート信号に基づき、該入力反射エコー信号中
の内表面エコーをゲートすることを特徴とする請求項1
または2記載の超音波探傷装置。
3. The gate unit gates an inner surface echo in the input reflected echo signal based on a gate signal whose starting point is a fixed time after the outer surface echo in the input reflected echo signal is used as a reference. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
Or the ultrasonic flaw detector according to 2.
【請求項4】 前記探触子は、前記被検査材の外表面に
対して垂直に超音波を入射し、該探触子および該被検査
材の一方を回転しながら検査を行うことを特徴とする請
求項1乃至3のうちいずれか一項記載の超音波探傷装
置。
4. The probe injects ultrasonic waves perpendicularly to the outer surface of the inspection target material, and performs inspection while rotating one of the probe and the inspection target material. The ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 被検査材に探触子から超音波パルスを入
射して該被検査材の内部の疵を判定する疵の判定方法に
おいて、 前記被検査材の内表面エコーの振幅値に比例する振幅値
を有する信号と、該内表面エコー信号から前記被検査材
または前記探触子の回転に伴う振幅変動の周波数成分を
分離濾波した信号とについて、あらかじめ定められた演
算を行い、該演算の結果の信号から前記被検査材または
前記探触子の回転に伴う振幅変動の周波数成分を除去し
た信号によって、検出された疵が前記被検査材において
許容されるか否かを判定することを特徴とする疵の判定
方法。
5. A flaw determination method for determining an internal flaw of a material to be inspected by injecting an ultrasonic pulse from the probe into the material to be inspected, which is proportional to an amplitude value of an inner surface echo of the material to be inspected. A signal having an amplitude value to be obtained and a signal obtained by separating and filtering the frequency component of the amplitude variation due to the rotation of the material to be inspected or the probe from the inner surface echo signal are subjected to a predetermined calculation, and the calculation is performed. The signal obtained by removing the frequency component of the amplitude fluctuation due to the rotation of the inspected material or the probe from the signal of the result, it is possible to determine whether the detected flaw is allowed in the inspected material. Characteristic flaw judgment method.
JP6200802A 1994-08-25 1994-08-25 Ultrasonic flaw detector Expired - Lifetime JP2928463B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6200802A JP2928463B2 (en) 1994-08-25 1994-08-25 Ultrasonic flaw detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6200802A JP2928463B2 (en) 1994-08-25 1994-08-25 Ultrasonic flaw detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0862192A true JPH0862192A (en) 1996-03-08
JP2928463B2 JP2928463B2 (en) 1999-08-03

Family

ID=16430441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6200802A Expired - Lifetime JP2928463B2 (en) 1994-08-25 1994-08-25 Ultrasonic flaw detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2928463B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001318085A (en) * 2000-05-08 2001-11-16 Daido Steel Co Ltd Padding pipe inspecting method
JP2016145757A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 三菱電機株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus
CN113474646A (en) * 2019-02-26 2021-10-01 国立大学法人丰桥技术科学大学 Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method
CN114280158A (en) * 2021-12-23 2022-04-05 中航金属材料理化检测科技有限公司 Ultrasonic contact type flaw detection method for large-thickness parts

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001318085A (en) * 2000-05-08 2001-11-16 Daido Steel Co Ltd Padding pipe inspecting method
JP2016145757A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 三菱電機株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus
CN113474646A (en) * 2019-02-26 2021-10-01 国立大学法人丰桥技术科学大学 Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method
CN114280158A (en) * 2021-12-23 2022-04-05 中航金属材料理化检测科技有限公司 Ultrasonic contact type flaw detection method for large-thickness parts
CN114280158B (en) * 2021-12-23 2024-05-07 中航金属材料理化检测科技有限公司 Ultrasonic contact type flaw detection method for large-thickness part

Also Published As

Publication number Publication date
JP2928463B2 (en) 1999-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4068524A (en) Ultrasonic inspection of articles
JP2004361321A (en) Defect evaluating apparatus of underground structure, defect evaluating method and program for making computer execute the same
JPH01114749A (en) Skew angle ultrasonic flaw detecting method and probe
JP2928463B2 (en) Ultrasonic flaw detector
JP2864429B2 (en) Ultrasonic flaw detector
JP2856638B2 (en) Ultrasonic flaw detection method
JPS63222260A (en) Distance/amplitude corrector for ultrasonic flaw detection
JP3446288B2 (en) Ultrasonic method for detecting defects inside metal sheets
JPH05119027A (en) Ultrasonic flaw detection of thick-wall steel pipe
JPH06337263A (en) Ultrasonic flaw detection method
JPS61151458A (en) C-scanning ultrasonic flaw detection method and apparatus thereof
JP2004205502A (en) Film thickness measuring method
CN114280158B (en) Ultrasonic contact type flaw detection method for large-thickness part
JPS6126856A (en) Inspecting device for metallic material
JPH11281629A (en) Apparatus and method for ultrasonic flaw detection
JPH032261B2 (en)
JPH0587784A (en) Method and apparatus for estimation for quantification of defect
JP2970198B2 (en) Surface defect detection method
RU1827620C (en) Method of ultrasonic quality control of thin wall-articles and coatings
JPS61210953A (en) Ultrasonic flaw inspector
SU1619167A1 (en) Ultrasonic method of inspection of articles
SU381992A1 (en) METHOD OF ULTRASONIC CONTROL OF WELDED JOINTS
JPS6326342B2 (en)
JPH06242086A (en) Ultrasonic inspection system
CN114324574A (en) Ultrasonic discrimination method for internal defects of metal forging