JPH09145694A - 圧延金属板の多チャンネル自動超音波探傷方法および装置 - Google Patents

圧延金属板の多チャンネル自動超音波探傷方法および装置

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JPH09145694A
JPH09145694A JP7305325A JP30532595A JPH09145694A JP H09145694 A JPH09145694 A JP H09145694A JP 7305325 A JP7305325 A JP 7305325A JP 30532595 A JP30532595 A JP 30532595A JP H09145694 A JPH09145694 A JP H09145694A
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ultrasonic
matrix
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rolled metal
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JP7305325A
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Hajime Takada
一 高田
Masuhito Shimizu
益人 清水
Tatsuo Sekine
健生 関根
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚板、薄板など板材の超音波探傷における探
傷結果の表示および記録を行う方法および装置を提供す
る。 【解決手段】 多チャンネル自動超音波探傷装置を用い
た圧延金属板の欠陥をCスコープ表示において、チャン
ネル毎に2周期分の欠陥有無出力の論理積をとり、複数
周期分加算して表示用データとすることにより、外来ノ
イズの影響を受けない欠陥表示を行うことを可能とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧延金属板の多
チャンネル自動超音波探傷方法および装置に係り、特に
厚板、薄板など板材の超音波探傷において、その探傷結
果の表示および記録を行う方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】介在物などの内部欠陥の検出を目的に実
施される厚板、薄板などの金属圧延板の全面自動超音波
探傷は、図5に示すように、圧延金属板などの被検材11
0 の矢示Wの幅方向に多数の超音波プローブ100 を配列
し、被検材110 を矢示F方向に移送しながら行う方式が
採用されている。
【0003】このときの探傷法には、送受信兼用プロー
ブによるパルス反射法、分割型超音波プローブによるパ
ルス反射法、板を挟んで上下に超音波プローブを配列し
て行われる透過法などがあるが、分割型超音波プローブ
によるパルス反射法を例にとると、図6に示すように有
機樹脂などのクサビ103 に接着された送信用超音波振動
子101 および受信用超音波振動子102 とから構成される
分割型超音波プローブ104 を水などの音響結合媒質105
を介して被検材110 に当てがい、送信超音波パルス151
を該被検材110 に送信して内部欠陥111 から反射した欠
陥反射波155 を受信して探傷が行われる。
【0004】このときの超音波パルスの伝播経路につい
て説明すると、送信超音波パルス151 は、クサビ103 と
音響結合媒質105 との界面および音響結合媒質105 と被
検材110 との界面(被検材110 の表面)で後方散乱さ
れ、送信用超音波振動子101 にクサビエコー152 および
表面エコー153 として受信される。また、被検材110 の
表面で反射された反射波の一部、被検材110 内の内部欠
陥111 からの反射波、被検材110 の裏面からの反射波が
それぞれ表面反射波154 、欠陥反射波155 、底面反射波
156 として受信用超音波振動子102 に受信される。
【0005】図7はこれらの超音波信号の波形を示すも
ので、欠陥反射波155 を検出するために、受信用超音波
振動子102 が受信した信号について、表面反射波154 の
残響が終了する直後から底面反射波156 の立ち上がりの
直前までの信号を欠陥検出ゲートで取り出し、所定レベ
ル以上の信号がある場合には、欠陥反射波155 があると
して記録されるようになっている。
【0006】また、薄板の全面探傷については、本出願
人が既に特願平6−7176号で提案している方法がある。
すなわち、図8に示すように、移送される被検材110 の
上下にラインフォーカス型送信アレイプローブ121 とラ
インフォーカス型受信アレイプローブ122 を被検材110
の板幅方向に配列し、水などの媒質を介在させて、ライ
ンフォーカス型送信アレイプローブ121 から送信された
送信超音波ビーム123によって生起された内部欠陥(図
示せず)からの反射波をラインフォーカス型送信アレイ
プローブ121 と対向させて配置したラインフォーカス型
受信アレイプローブ122 によって受信超音波ビーム124
として受信することにより、被検材110の内部欠陥を表
裏面直下の不感帯なしに検出するようにしたものであ
る。なお、図9はラインフォーカス型送信(受信)アレ
イプローブ121 (122) の外観を示したもので、多数の独
立したラインフォーカスビームBを送信(受信)する超
音波振動子Eが1つの方向に並べられて構成されてい
る。
【0007】この特願平6−7176号においては、図10お
よび図11に示すように、ラインフォーカス型送信アレイ
プローブ121 から送信され、被検材110 を0.5 往復して
ラインフォーカス型受信アレイプローブ122 に到達する
0.5 往復透過波161 と被検材110 を1.5 往復してライン
フォーカス型受信アレイプローブ122 に到達する1.5往
復透過波162 との間にあらわれる内部欠陥111 からの欠
陥反射波163 をゲート回路によって抽出し、所定レベル
以上である場合には欠陥反射波があると記録されるよう
になっている。
【0008】このような探傷装置においては、検出され
た欠陥の2次元的な位置(長手方向と幅方向) および大
きさをわかりやすく表示し、かつ、記録することが必要
であるが、最も一般的な方法としてCスコープ法が挙げ
られる(例えば、丹羽登箸、「超音波計測」昭晃社発行
参照)。前記の装置の場合には幅方向に並べられた超音
波プローブの何れに検出されるかによって、1次元の欠
陥位置情報が得られるので、被検体110 である鋼板の所
定の移送ピッチ毎に全チャンネルについて欠陥の有り無
しを並べて表示する(以下、行表示と称する)ことと
し、行表示の位置を、鋼板の移送量に応じて行表示の方
向とは垂直な方向に移動させれば、Cスコープを表示す
ることができる。
【0009】しかし、移送される圧延金属板の探傷結果
をCスコープ法によって表示するとき、例えば、1000m
の長さのコイルの探傷を移送(長手)方向に1mmおきに
行ったとすると表示行は106 行にものぼり、現存する表
示器あるいは記録器(X−Yレコーダ)などでこれを表
示しようとすると、最低でも103 枚に分割されたCスコ
ープができ、実用には適していなかった。
【0010】Cスコープの枚数を削減するのに適用可能
な先行技術として、例えば特開平3−125965号公報が挙
げられる。この方法は図12に示すように、1個の探触子
をX方向へのストローク走査とY方向へのインデクス走
査を組合せたX−Y走査と称する2次元的に走査によっ
て得られたデータをもとにCスコープを作成することに
適用されたものであるが、1次元に超音波プローブを配
列して超音波プローブと被検材とを相対的に1次元走査
して探傷を行う前記探傷装置の探傷結果表示にも適用可
能な方法である。この方法では、N(N=1,2,3,
…)本の複数の連続するストローク走査での探傷結果を
記憶しておき、このOR(オア)をとって、1本の線で
探傷結果を表示するため、行表示の本数を1/Nに減ず
ることができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た特開平3−125965号公報の方法で探傷結果を表示する
場合には、以下のような欠点があり、欠陥の存否に関し
て誤認が発生しやすいという問題があった。 (1) 外来ノイズの発生が多い場所での探傷に適用すると
き、N本のストローク走査の間に受信された外来ノイズ
が1本の行表示に誤欠陥表示として合算して表示され、
Cスコープが見づらいものとなること。 (2) 外来ノイズが近接して表示される可能性も高くな
り、近接して表示されれば、あたかも大欠陥があるかの
ように見え、誤った結果表示となりやすいこと。 (3) インデクス走査の方向での欠陥の正確な長さが表示
されないため、孤立した短い欠陥なのか連続する長い欠
陥なのかわかりにくいこと。すなわち、インデクス走査
の方向に複数個の欠陥が並んでいるとき、これらがN本
のストローク走査によって探傷を行った範囲に含まれる
と、1個しか欠陥が表示されないこと。
【0012】この発明は、上記従来法による問題点を解
決すべく創案されたものであって、Cスコープ表示を行
う際に外来ノイズが多い場所での探傷に適用しても誤欠
陥表示がなく、しかも、欠陥の長さに関する情報を表示
可能な圧延金属板の多チャンネル自動超音波探傷方法お
よび装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明は、圧延金属板
の幅方向にN個の多数の超音波プローブを配列し、プロ
ーブ配列方向と略直角方向に圧延金属板を移送するか、
あるいは超音波プローブを圧延金属板に対して走査しな
がら、各超音波プローブから周期的に超音波を送受信し
て行われる圧延金属板の多チャンネル自動超音波探傷方
法において、前記超音波プローブに対して超音波送受信
周期毎に受信信号と所定のスライスレベルとを比較し
て、欠陥の有無を示す2レベルの信号を得るとともに、
k番目のプローブがi番目の送受信周期時に得た結果を
K,i とし、N個の超音波プローブの欠陥検出結果を示
す下記の1行N列の行列CMi を作成する段階と、 CMi =(C1,i ,C2,i ,C3,i ,……,CN-2,i
N-1,i ,CN,i ) i番目の超音波送受信周期において得られる行列CMi
と、1つ前の超音波送受信周期において得られる行列C
i-1 との対応する要素の間で論理積をとり、下記の行
列CAi を得ることを各超音波送受信周期毎に繰り返す
段階と、 CAi =(A1,i ,A2,i ,A3,i ,……,AN-2,i
N-1,i ,AN,i ) ただし、Aj,i =Cj,i ∧Cj,i-1 (j=1,2,…
…,N) 連続するM+1(M≧1)回の超音波送受信において得
られる行列CAi (i=p+1,p+2,p+3,…
…,p+M、但しpは特定の自然数)を加算して、下記
の1行分の欠陥表示用行列Dp,M を得て、 Dp,M =(A1,p+1 +A1,p+2 +……+A1,p+M ,A
2,p+1 +A2,p+2 +……+A2,p+M ,……,AN,p+1
N,p+2 +……+AN,p+M ) 該行列の各要素の値と表示輝度または濃度を比例させる
ことによって、1つの行列を1本の輝度変調または濃度
変調された線分として、2次元表示手段の1つの方向に
直線的に表示する段階と、M+1回の超音波送受信が終
了する毎に、欠陥表示用行列の内容を示す輝度変調また
は濃度変調された線分を2次元表示手段に表示し、その
表示位置を前記方向に対して垂直な方向に所定ピッチで
移動させることにより、既に表示されている線分と並べ
て表示する段階と、からなることを特徴とする圧延金属
板の多チャンネル自動超音波探傷方法である。
【0014】また、本発明は、圧延金属板の幅方向にN
個の多数の超音波プローブを配列し、プローブ配列方向
と略直角方向に圧延金属板を移送するか、あるいは超音
波プローブを圧延金属板に対して走査しながら、各超音
波プローブから周期的に超音波を送受信して探傷を行う
圧延金属板の多チャンネル自動超音波探傷装置におい
て、前記超音波プローブに対して超音波送受信周期毎に
受信信号と所定のスライスレベルとを比較して、欠陥の
有無を示す2レベルの信号を出力する欠陥判定回路と、
欠陥判定回路の出力を超音波プローブの配列状態と対応
させて、1行N列の行列として記憶する第1のバッファ
メモリと、次の超音波送受信周期に移ると同時に、第1
のバッファメモリの内容が移送される第2のバッファメ
モリと、各超音波送受信周期が終了する直前に第1のバ
ッファメモリと第2のバッファメモリとの対応する要素
の間で論理積をとり1行N列の行列として出力する論理
積手段と、連続するM+1(M≧1)周期分、前記論理
積手段から出力される信号を加算する1行N列すなわち
N個の加算レジスタ手段と、該加算レジスタ手段の各要
素の値と表示輝度または濃度を比例させることによっ
て、前記加算レジスタ手段の内容を1本の輝度変調また
は濃度変調された線分として、1つの方向に平行に表示
し、連続するM+1周期毎にその表示位置を前記方向に
対して垂直な方向に所定ピッチで移動させ、既に表示さ
れている線分と並べて表示する2次元表示手段と、から
なることを特徴とする圧延金属板の多チャンネル自動超
音波探傷装置である。
【0015】なお、前記2次元表示手段は、1行N列の
第3のバッファメモリを有し、連続するM+1周期の超
音波送受信が終了する毎に、前記加算レジスタ手段の内
容が前記第3のバッファメモリに移送され、その内容に
応じて輝度変調または濃度変調された1本の線分を表示
するのがよい。また、前記2次元表示手段は、n1 行n
2 列(但し、n1 ,n2 >N)の2次元画像メモリを有
し、該2次元画像メモリの内容に比例した輝度で2次元
画像を表示し、連続するM+1周期の超音波送受信が終
了する毎に、前記2次元画像メモリは前記加算レジスタ
手段の内容を順次行または列を変えて記憶するようにし
てもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照してこの発明
を分割型超音波プローブによる圧延鋼板の探傷に適用し
た場合について詳細に説明する。図1はこの発明の一実
施例の部分構成を示すブロック線図である。この図にお
いて、10は周期的に超音波の送受信を行うための同期信
号発生器、111 〜11N は同期信号発生器10からの周期信
号を受けて、超音波を送信するための電気パルスを発生
するN個の超音波送信器、121 〜12N は超音波プローブ
で、超音波送信器111 〜11N からの電気パルスを受け、
超音波を送信し、欠陥からの反射波等を受信する。
【0017】131 〜13N は受信増幅器で、超音波プロー
ブ121 〜12N が受信した信号を所定レベルに増幅する。
141 〜14N は欠陥判定回路で、受信増幅器131 〜13N
信号からの欠陥の有無を判定し、欠陥の有無を示す2レ
ベルの信号(欠陥ありのときはHレベルまたは1を示す
信号、欠陥なしのときはLレベルまたは0を示す信号)
を出力する。
【0018】15はある超音波送受信周期ti のときの欠
陥判定回路141 〜14N の出力の内容を超音波プローブの
配列状態と対応させて、1行N列の行列として記憶する
第1のバッファメモリ、16は超音波送受信周期ti の周
期前の超音波送受信周期ti- 1 の欠陥判定回路141 〜14
N の出力内容を保持している第2のバッファメモリ、17
は第1のバッファメモリ15と第2のバッファメモリ16と
の対応する要素の論理積を出力する論理積回路、18は論
理積回路17の出力を連続するM+1(M≧1)周期分を
加算し、1行分の欠陥表示用行列を出力する加算レジス
タ回路である。
【0019】19は連続するM+1(M≧1)周期の超音
波送受信が終わる毎に加算レジスタ回路18の内容が移送
される第3のバッファメモリで、2次元表示器20に内蔵
される。2次元表示器20は加算レジスタ回路18の各要素
の値と表示輝度(濃度)を対応させることによって、加
算レジスタ回路18の内容を1本の輝度変調または濃度変
調された線分として1つの方向(X方向とする)に平行
に表示し、連続するM+1周期の超音波送受信が終了す
る毎に、その表示位置をX方向に垂直な方向に所定ピッ
チで移動させる。
【0020】30は同期信号発生器10、第1〜3バッファ
メモリ15, 16, 19、論理積回路17、加算レジスタ回路18
および2次元表示器20の動作タイミングを制御する制御
信号発生器である。以下に、動作について詳細に説明す
る。 同期信号発生器10からの周期的な同期信号をうけて超
音波送信器111 〜11N から電気パルスが出力され、これ
を受けて超音波プローブ121 〜12N は超音波を送信し、
欠陥からの反射波等を受信する。受信増幅器131 〜13N
は超音波プローブ121 〜12N が受信した信号を受け、所
定レベルに増幅し、欠陥判定回路141 〜14 N に出力す
る。 欠陥判定回路141 〜14N は受信増幅器131 〜13N から
の信号と所定のスライスレベルとを比較することによ
り、欠陥の有無を判定し、欠陥の有無を示す2レベルの
信号(欠陥ありのときはHレベルまたは1を示す信号、
欠陥なしのときはLレベルまたは0を示す信号)を超音
波プローブの配列状態と対応させて、1行N列の行列と
して第1のバッファメモリ15に出力する。
【0021】いま、k番目のプローブがi番目の送受信
周期時に得た結果をCK,i とすると、1行N列の行列C
i を下記(1) 式に従って作成することができる。 CMi =(C1,i ,C2,i ,C3,i ,……,CN-2,i ,CN-1,i ,CN,i ) ………………(1) 第1のバッファメモリ15は1行N列の行列CMi を順
次記憶する。なお、この第1のバッファメモリ15での記
憶内容は、次の超音波送受信周期において欠陥判定がな
されるまでは、前回の値を保持される。 この第1のバッファメモリ15の内容は、制御信号発生
器30の制御により、次の超音波送受信周期に移ると同時
に第2のバッファメモリ16に移送される。したがって、
現在の超音波送受信周期をti とすると、第2のバッフ
ァメモリ16には1周期前の超音波送受信周期ti-1 の欠
陥判定回路141 〜14N の出力内容が保持されている。 ついで、論理積回路17において、第1のバッファメモ
リ15において記憶されたi番目の超音波送受信周期で得
られた行列CMi と、第2のバッファメモリ16に記憶さ
れた1つ前の超音波送受信周期で得られた行列CMi-1
との対応する要素の間で論理積をとり、下記(2) 式の行
列CAi を得て、1行N列の行列として加算レジスタ回
路18に出力する。
【0022】 CAi =(A1,i ,A2,i ,A3,i ,……,AN-2,i ,AN-1,i ,AN,i ) ………………(2) ただし、Aj,i =Cj,i ∧Cj,i-1 (j=1,2,…
…,N) この演算を各超音波送受信周期毎に繰り返して行う。こ
れによって、外来ノイズによる誤欠陥指示を除去するこ
とができる。 加算レジスタ回路18において、連続するM+1(M≧
1)回の超音波送受信において得られる行列CAi (i
=p+1,p+2,p+3,……,p+M、但しpは特
定の自然数)を加算して、下記(3) 式で得られるの1行
分の欠陥表示用行列Dp,M を第3のバッファメモリ19に
出力して記憶させる。
【0023】 Dp,M =(A1,p+1 +A1,p+2 +……+A1,p+M ,A2,p+1 +A2,p+2 +… …+A2,p+M ,……,AN,p+1 +AN,p+2 +……+AN,p+M ) ………………(3) 2次元表示器20において、バッファメモリ19で記憶さ
れた1行分の欠陥表示用行列Dp,M を、該行列の各要素
の値と表示輝度(濃度)を比例させることによって、1
つの行列を1本の輝度変調または濃度変調された線分と
して1つの方向(X方向とする)に直線的に表示し、M
+1回の超音波送受信が終了する毎に、欠陥表示用行列
の内容を示す輝度変調または濃度変調された線分を表示
し、その表示位置をX方向に垂直な方向に所定ピッチで
移動させて、既に表示されている線分と並べて表示す
る。
【0024】このように、欠陥情報の内容を詳しく示す
輝度変調または濃度変調された線分を並べて表示するこ
とによってCスコープを作成表示することができる。こ
のようにして得られたCスコープは外来ノイズによる誤
欠陥指示の積算による増大なしに、表示線の数が1/M
になっており、1つのコイルを探傷したときに得られる
Cスコープの枚数を格段に減ずることができる。例え
ば、欠陥表示用行列の1つの要素を1バイトのメモリ素
子で構成すれば、前記Mの値を最大255とすることがで
き、Cスコープの枚数は1/255 となる。
【0025】
【実施例】以下に、図2、図3を用いてCスコープ表示
について、具体的に説明する。超音波の送信周期t
i (i=0〜2M)毎に、欠陥判定回路141 〜14N にお
いて受信信号と所定のスライスレベルとを比較して、欠
陥なし(Lレベルまたは0を示す信号)の場合は○印
を、欠陥あり(Hレベルまたは1を示す信号)の場合は
●印の2レベルに分けて、超音波プローブの配列状態と
対応させた1行N列の行列として、図2の欠陥判定回路
の出力(A)に示すように出力する。ここで、矢印↓を
付した●印は外来ノイズによって誤って欠陥として表示
されたものであり、この外来ノイズによる誤欠陥指示が
発生する超音波送受信周期は全くランダムにあらわれて
いる。例えば、周期t1 では誤欠陥指示があるが、超音
波送受信周期t0 またはt2 においては外来ノイズによ
る誤欠陥指示は全くあらわれていないことがわかる。
【0026】そこで、論理積回路17において連続する2
つの超音波送受信周期について、欠陥判定結果をあらわ
す行列の論理積をとることにより、図2の論理積回路の
出力(B)に示すようなN個の論理積行列が得られ、外
来ノイズによる誤欠陥指示を除去することができる。こ
の後、この論理積行列を連続するM+1(M≧1)周期
の超音波送受信分を加算し、図2の加算レジスタ回路の
出力(C)に示すように1行分の欠陥表示用行列とす
る。
【0027】ここで、上記した欠陥表示用行列の各要素
は、欠陥なしを○、欠陥ありを●の2レベルの値で表示
するとしたが、M以下の多レベルの値を有し、該欠陥表
示用行列の各要素の値と表示輝度(濃度)を対応させる
ことによって、該行列を1本の輝度変調または濃度変調
された線分として表示することができる。例えば、さら
にM+1周期の超音波送受信が終了する毎に、欠陥表示
用行列の内容を示す輝度変調または濃度変調された線分
の表示位置を線分とは直角な方向に移動させ、並べて表
示すれば、例えば図3に示すように、印を淡灰色と
し、印を濃灰色として複数の濃度によるCスコープ表
示を得ることができる。なお、この図3に示したCスコ
ープでは、横方向が超音波プローブの配列を示してお
り、縦方向が超音波送受信周期の経過を示している。ま
た、図2と同様に、前記欠陥表示用行列の要素の値を濃
淡によって表示しているが、要素の値が0のときには○
印で表示している。
【0028】また、先願の前出特開平3−125965号では
欠陥の長さを示す情報が全く得られない欠点があった
が、この発明では、同じ超音波プローブでの欠陥判定結
果を積算して積算値に応じて輝度を変え、あるいは濃淡
をつけて表示するようにしたので、Cスコープをみるこ
とで欠陥の大小(すなわち、長さ)を容易に判別するこ
とができる。
【0029】なお、この発明の表示方法においても、M
+1周期の超音波送受信のうちに不連続な複数個の欠陥
が同一の超音波プローブによって検出されたときには、
欠陥の個数まで判別することはできないが、それぞれの
欠陥の長さを合計した積算値に応じた表示がなされてい
るため、欠陥の大小の判定において大きな誤りを犯す危
険は少ない。
【0030】図4はこの発明の別の実施例を示したもの
であり、2次元表示器20以外の部分は最初の実施例と全
く同一であるため、詳しい説明を省略する。この実施例
では、2次元表示器20には、n1 行n2 列の2次元画像
メモリ21が含まれ、2次元表示器20はD/A変換器22の
作用によって、該メモリの内容に対応した輝度でCRT
23に2次元画像を表示する。連続するM+1周期の超音
波送受信が終了する毎に、2次元画像メモリ21は加算レ
ジスタ回路18の内容を順次行または列を変えて記憶し、
2次元表示器20は記憶内容に対応した輝度で2次元画像
を表示することによって、Cスコープを作成表示するよ
うに構成している。
【0031】上記したこれらの発明は、前出図8から図
11に示したラインフォーカス型アレイプローブを用いた
薄板の探傷の場合にも全く同様に適用できることはいう
までもない。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
探傷結果を表示するためのCスコープの枚数を格段に減
ずることができ、かつ、外来ノイズが多い場所での探傷
に適用しても誤欠陥表示がなく、しかも、欠陥の長さに
関する情報を表示可能で、欠陥の有無に関して適切な情
報を表示可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の部分構成を示すブロック線
図である。
【図2】本発明のCスコープ表示の具体例を説明する模
式図である。
【図3】本発明によるCスコープの表示例を示す模式図
である。
【図4】本発明の別の実施例の部分構成を示すブロック
線図である。
【図5】多数チャンネル超音波探傷装置における超音波
プローブの配列状態の説明図である。
【図6】分割型超音波プローブによる超音波探傷法を説
明する断面図である。
【図7】分割型超音波プローブによる送受信波形の説明
図である。
【図8】ラインフォーカス型アレイプローブによる超音
波探傷法の斜視図である。
【図9】ラインフォーカス型アレイプローブの構造を示
す斜視図である。
【図10】ラインフォーカス型アレイプローブによる超音
波探傷法を説明する断面図である。
【図11】ラインフォーカス型アレイプローブによる超音
波探傷法における波形図である。
【図12】X−Y走査の説明図である。
【符号の説明】
10 同期信号発生器 111 〜11N 超音波送信器 121 〜12N 超音波プローブ 131 〜13N 受信増幅器 141 〜14N 欠陥判定回路 15 第1バッファメモリ 16 第2バッファメモリ 17 論理積回路(論理積手段) 18 加算レジスタ回路(加算レジスタ手段) 19 第3バッファメモリ 20 2次元表示器(2次元表示手段) 21 2次元画像メモリ 22 D/A変換器 23 CRT 30 制御信号発生器 100 超音波プローブ 101 送信用超音波振動子 102 受信用超音波振動子 103 クサビ 104 分割型超音波プローブ 105 音響結合媒質 110 被検材(圧延金属板) 111 内部欠陥 121 ラインフォーカス型送信アレイプローブ 122 ラインフォーカス型受信アレイプローブ 151 送信超音波パルス 152 クサビエコー 153 表面エコー 154 表面反射波 155 欠陥反射波 156 底面反射波 161 0.5 往復透過波 162 1.5 往復透過波 163 欠陥反射波 164 欠陥反射波

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延金属板の幅方向にN個の多数の超音
    波プローブを配列し、プローブ配列方向と略直角方向に
    圧延金属板を移送するか、あるいは超音波プローブを圧
    延金属板に対して走査しながら、各超音波プローブから
    周期的に超音波を送受信して行われる圧延金属板の多チ
    ャンネル自動超音波探傷方法において、 前記超音波プローブに対して超音波送受信周期毎に受信
    信号と所定のスライスレベルとを比較して、欠陥の有無
    を示す2レベルの信号を得るとともに、k番目のプロー
    ブがi番目の送受信周期時に得た結果をCK,i とし、N
    個の超音波プローブの欠陥検出結果を示す下記の1行N
    列の行列CMi を作成する段階と、 CMi =(C1,i ,C2,i ,C3,i ,……,CN-2,i
    N-1,i ,CN,i ) i番目の超音波送受信周期において得られる行列CMi
    と、1つ前の超音波送受信周期において得られる行列C
    i-1 との対応する要素の間で論理積をとり、下記の行
    列CAi を得ることを各超音波送受信周期毎に繰り返す
    段階と、 CAi =(A1,i ,A2,i ,A3,i ,……,AN-2,i
    N-1,i ,AN,i ) ただし、Aj,i =Cj,i ∧Cj,i-1 (j=1,2,…
    …,N) 連続するM+1(M≧1)回の超音波送受信において得
    られる行列CAi (i=p+1,p+2,p+3,…
    …,p+M、但しpは特定の自然数)を加算して、下記
    の1行分の欠陥表示用行列Dp,M を得て、 Dp,M =(A1,p+1 +A1,p+2 +……+A1,p+M ,A
    2,p+1 +A2,p+2 +……+A2,p+M ,……,AN,p+1
    N,p+2 +……+AN,p+M ) 該行列の各要素の値と表示輝度または濃度を比例させる
    ことによって、1つの行列を1本の輝度変調または濃度
    変調された線分として、2次元表示手段の1つの方向に
    平行に表示する段階と、 M回の超音波送受信が終了する毎に、欠陥表示用行列の
    内容を示す輝度変調または濃度変調された線分を2次元
    表示手段に表示し、その表示位置を前記方向に対して垂
    直な方向に所定ピッチで移動させることにより、既に表
    示されている線分と並べて表示する段階と、 からなることを特徴とする圧延金属板の多チャンネル自
    動超音波探傷方法。
  2. 【請求項2】 圧延金属板の幅方向にN個の多数の超音
    波プローブを配列し、プローブ配列方向と略直角方向に
    圧延金属板を移送するか、あるいは超音波プローブを圧
    延金属板に対して走査しながら、各超音波プローブから
    周期的に超音波を送受信して探傷を行う圧延金属板の多
    チャンネル自動超音波探傷装置において、 前記超音波プローブに対して超音波送受信周期毎に受信
    信号と所定のスライスレベルとを比較して、欠陥の有無
    を示す2レベルの信号を出力する欠陥判定回路と、 欠陥判定回路の出力を超音波プローブの配列状態と対応
    させて、1行N列の行列として記憶する第1のバッファ
    メモリと、 次の超音波送受信周期に移ると同時に、第1のバッファ
    メモリの内容が移送される第2のバッファメモリと、 各超音波送受信周期が終了する直前に第1のバッファメ
    モリと第2のバッファメモリとの対応する要素の間で論
    理積をとり1行N列の行列として出力する論理積手段
    と、 連続するM+1(M≧1)周期分、前記論理積手段から
    出力される信号を加算する1行N列すなわちN個の加算
    レジスタ手段と、 該加算レジスタ手段の各要素の値と表示輝度または濃度
    を比例させることによって、前記加算レジスタ手段の内
    容を1本の輝度変調または濃度変調された線分として、
    1つの方向に直線的に表示し、連続するM+1周期毎に
    その表示位置を前記方向に対して垂直な方向に所定ピッ
    チで移動させ、既に表示されている線分と並べて表示す
    る2次元表示手段と、からなることを特徴とする圧延金
    属板の多チャンネル自動超音波探傷装置。
  3. 【請求項3】 前記2次元表示手段は、1行N列の第3
    のバッファメモリを有し、連続するM+1周期の超音波
    送受信が終了する毎に、前記加算レジスタ手段の内容が
    前記第3のバッファメモリに移送され、その内容に応じ
    て輝度変調または濃度変調された1本の線分を表示する
    ことを特徴とする請求項2記載の圧延金属板の多チャン
    ネル自動超音波探傷装置。
  4. 【請求項4】 前記2次元表示手段は、n1 行n2
    (ただし、n1 ,n2>N)の2次元画像メモリを有
    し、該2次元画像メモリの内容に比例した輝度で2次元
    画像を表示し、連続するM+1周期の超音波送受信が終
    了する毎に、前記2次元画像メモリは前記加算レジスタ
    手段の内容を順次行または列を変えて記憶することを特
    徴とする請求項2記載の圧延金属板の多チャンネル自動
    超音波探傷装置。
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