JPH09171006A - Device or evaluating ultrasonic flow detection data - Google Patents

Device or evaluating ultrasonic flow detection data

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Publication number
JPH09171006A
JPH09171006A JP7332015A JP33201595A JPH09171006A JP H09171006 A JPH09171006 A JP H09171006A JP 7332015 A JP7332015 A JP 7332015A JP 33201595 A JP33201595 A JP 33201595A JP H09171006 A JPH09171006 A JP H09171006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
flaw detection
ultrasonic flaw
detection data
extracted
Prior art date
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Pending
Application number
JP7332015A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuhiko Terada
敦彦 寺田
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP7332015A priority Critical patent/JPH09171006A/en
Publication of JPH09171006A publication Critical patent/JPH09171006A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G01N29/12Analysing solids by measuring frequency or resonance 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
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/025Change of phase or condition
    • G01N2291/0258Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain more accurate discriminated results while the setting of a time gate is facilitated. SOLUTION: In the main body 30 of a device for evaluating ultrasonic flaw detection data, a data input section 34 inputs ultrasonic flaw detection data 29 obtained from an object 24 to be inspected and a time gate setting section 36 extracts a plurality of extraction data 37-39 by multiplying the data 29 by a time gate. Then a data analyzing and processing section 40 analyzes and processes the data 37-39 extracted by the setting section 36 and a discriminating section 44 using a neural network discriminates the presence/absence of a defect based on analyzed and processed data 41-43 from the analyzing and processing section 40.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探傷データ
評価装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic inspection data evaluation apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種プラントなどにおいては、構造物や
溶接部の非破壊検査を行う手段として超音波探傷検査が
広く行われれている。
2. Description of the Related Art In various plants, ultrasonic flaw detection is widely used as a means for nondestructive inspection of structures and welds.

【0003】この場合、超音波探傷検査によって得られ
た超音波探傷データを評価して欠陥があるかないかの判
定を行うのは、専門知識を有する試験官である。
In this case, it is a tester who has specialized knowledge to evaluate the ultrasonic flaw detection data obtained by the ultrasonic flaw detection inspection to determine whether or not there is a defect.

【0004】しかし、専門知識を有する試験官は、その
経験によって判定を行っているため、かなりの熟練を要
し、しかも、各試験官によって判定結果にばらつきが生
じる可能性もある。又、検査によって得られる何十、何
百もの超音波探傷データの全てを見て判定を下して行く
のは大変困難な作業である。
However, an examiner who has specialized knowledge requires a considerable amount of skill because the examiner makes the determination based on his or her experience, and there is a possibility that the determination result may vary among the examiners. Further, it is a very difficult work to make a judgment by looking at all of the tens and hundreds of ultrasonic flaw detection data obtained by the inspection.

【0005】そこで、超音波探傷データの判定を自動的
に行わせるための研究開発が進められている。
[0005] Therefore, research and development for automatically judging ultrasonic flaw detection data are being advanced.

【0006】現在、開発中の超音波探傷データ評価装置
は、図4に示すようなものである。
An ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus currently under development is as shown in FIG.

【0007】図中、1は非破壊検査の対象物(被検査
物)の一例としての管、2は管1の溶接部、3は超音波
探傷装置、4は超音波探傷装置3の超音波送受信部、5
は超音波探傷装置3の超音波探触子である。
In the figure, 1 is a tube as an example of a non-destructive inspection object (inspection object), 2 is a welded portion of the tube 1, 3 is an ultrasonic flaw detector, and 4 is ultrasonic waves of the ultrasonic flaw detector 3. Transmitter / receiver, 5
Is an ultrasonic probe of the ultrasonic flaw detector 3.

【0008】そして、超音波送受信部4で得られた超音
波探傷データ6を入力して超音波探傷データ6を自動的
に評価判定する超音波探傷データ評価装置本体7を設
け、超音波探傷データ評価装置本体7にキーボードなど
の入力装置8と、マウスやタブレットなどのポインティ
ングデバイス9と、ディスプレイなどの表示装置10と
を接続する。
Then, the ultrasonic flaw detection data evaluation device main body 7 is provided by inputting the ultrasonic flaw detection data 6 obtained by the ultrasonic transmission / reception section 4 to automatically evaluate and judge the ultrasonic flaw detection data 6. An input device 8 such as a keyboard, a pointing device 9 such as a mouse or a tablet, and a display device 10 such as a display are connected to the evaluation device body 7.

【0009】前記超音波探傷データ評価装置本体7は、
図5に示すように、超音波送受信部4からの超音波探傷
データ6の入力を受け付けるデータ入力部11と、前記
ポインティングデバイス9からの位置指示入力12によ
って前記超音波探傷データ6の一部を抽出させるタイム
ゲート設定部13と、タイムゲート設定部13で抽出さ
れた抽出データ14をフーリエ変換によって解析処理す
るデータ解析処理部15と、データ解析処理部15で解
析処理された解析データ16に基づき判定を行う、ニュ
ーラルネットワークなどを使用した判定部17(以下、
ニューラルネットワーク17という)とを備えている。
The ultrasonic testing data evaluation device body 7 is
As shown in FIG. 5, a part of the ultrasonic flaw detection data 6 is recorded by a data input unit 11 that receives an input of the ultrasonic flaw detection data 6 from the ultrasonic transmission / reception unit 4 and a position instruction input 12 from the pointing device 9. Based on the time gate setting unit 13 to be extracted, the data analysis processing unit 15 that analyzes the extracted data 14 extracted by the time gate setting unit 13 by Fourier transform, and the analysis data 16 that is analyzed by the data analysis processing unit 15. The determination unit 17 that uses a neural network or the like for making the determination (hereinafter,
Neural network 17)).

【0010】尚、図中、18はニューラルネットワーク
17に学習を行わせるために使用される教示データであ
る。
In the figure, reference numeral 18 is teaching data used for causing the neural network 17 to perform learning.

【0011】又、図10中、19はニューラルネットワ
ーク17を構成するニューロン、図12中、20はニュ
ーラルネットワーク17の入力層、21はニューラルネ
ットワーク17の中間層、22はニューラルネットワー
ク17の出力層、23は解析データ16における周波数
と各位置a,b,c,d,eとが成す座標上に設定され
た格子点である。
Further, in FIG. 10, 19 is a neuron which constitutes the neural network 17, 20 is an input layer of the neural network 17, 21 is an intermediate layer of the neural network 17, 22 is an output layer of the neural network 17, Reference numeral 23 is a grid point set on the coordinate formed by the frequency in the analysis data 16 and each position a, b, c, d, e.

【0012】管1の溶接部2の非破壊検査を行わせる場
合、図4・図6に示すように、管1の溶接部2の近傍に
超音波探傷装置3の超音波探触子5を配置し、超音波送
受信部4から発信した超音波を超音波探触子5から管1
へ向けて入射させ、管1の内部を伝播して反射されてき
た超音波を超音波探傷データ6として超音波送受信部4
で受信する。そして、上記作業を、超音波探触子5を管
1の軸線方向イへ僅かずつ移動しながら複数の位置(図
ではa,b,c,d,eの五箇所)で行う。以上によ
り、溶接部2の周方向ロの一箇所に対する超音波探傷デ
ータ6が異なる位置について複数(図7参照)得られ
る。更に、超音波探触子5を管1の周方向ロへ僅かずつ
移動して上記作業を繰返しながら、溶接部2の周方向ロ
の全体に亘って超音波探傷データ6の採取を行う。
When performing a non-destructive inspection of the welded portion 2 of the pipe 1, the ultrasonic probe 5 of the ultrasonic flaw detector 3 is provided in the vicinity of the welded portion 2 of the pipe 1 as shown in FIGS. The ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 4 is arranged from the ultrasonic probe 5 to the tube 1
The ultrasonic wave that has been made incident on the ultrasonic wave and propagated inside the tube 1 and reflected by the ultrasonic wave is transmitted as ultrasonic flaw detection data 6 to the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 4
To receive. Then, the above work is performed at a plurality of positions (five positions a, b, c, d, and e in the figure) while the ultrasonic probe 5 is gradually moved in the axial direction a of the tube 1. As described above, a plurality (see FIG. 7) of ultrasonic flaw detection data 6 for different positions in the circumferential direction b of the welded portion 2 can be obtained. Further, while the ultrasonic probe 5 is gradually moved in the circumferential direction b of the pipe 1 and the above work is repeated, the ultrasonic flaw detection data 6 is collected over the entire circumferential direction b of the welded portion 2.

【0013】このようにして、超音波探傷装置3による
超音波探傷データ6の採取が終了したら、該超音波探傷
データ6を超音波探傷データ評価装置本体7のデータ入
力部11へ入力する。超音波探傷データ評価装置本体7
への超音波探傷データ6の入力は、超音波送受信部4と
超音波探傷データ評価装置本体7との間をケーブルやネ
ットワークを介し接続して電送させたり、両者に赤外線
ポートがある場合には赤外線通信により転送させたり、
磁気テープや磁気ディスクや光ディスクなどのリムーバ
ブルメディアを介してデータ入力を行わせるようにして
も良い。
In this way, when the ultrasonic flaw detection data 6 is collected by the ultrasonic flaw detection device 3, the ultrasonic flaw detection data 6 is input to the data input section 11 of the ultrasonic flaw detection data evaluation device body 7. Ultrasonic flaw detection data evaluation device body 7
The ultrasonic flaw detection data 6 is input to the ultrasonic transmission / reception unit 4 and the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 7 via a cable or a network for electric transmission, or when both have infrared ports. Transfer by infrared communication,
Data may be input via a removable medium such as a magnetic tape, a magnetic disk, or an optical disk.

【0014】超音波探傷データ6が入力されたら、超音
波探傷データ評価装置本体7のタイムゲート設定部13
は、ディスプレイなどの表示装置10に超音波探傷デー
タ6を表示させ、操作者に、マウスやタブレットなどの
ポインティングデバイス9を用いて、図7に示すよう
に、前記超音波探傷データ6の一部を抽出(タイムゲー
トTを掛ける)させるようにする。
When the ultrasonic flaw detection data 6 is input, the time gate setting section 13 of the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 7 is inputted.
Causes the display device 10 such as a display to display the ultrasonic flaw detection data 6, and the operator uses the pointing device 9 such as a mouse or a tablet to display a part of the ultrasonic flaw detection data 6 as shown in FIG. Is extracted (multiplied by the time gate T).

【0015】操作者による具体的なタイムゲートTの設
定の仕方は、超音波探傷データ6のピーク値の付近を中
心位置T0として指定し、中心位置T0の前後を適当な幅
で範囲指定することによって行われる(範囲は、中心位
置に関して対象なので前方か後方のどちらか一方を指定
すれば良い)。
As a concrete method of setting the time gate T by the operator, the vicinity of the peak value of the ultrasonic flaw detection data 6 is designated as the central position T 0 , and the range before and after the central position T 0 is designated with an appropriate width. (The range is symmetrical with respect to the center position, so it is sufficient to specify either the front or the rear).

【0016】タイムゲートTの設定が済んだら、超音波
探傷データ評価装置本体7のデータ解析処理部15は、
超音波探傷データ6の抽出データ14の部分を解析処理
する。
After setting the time gate T, the data analysis processing section 15 of the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 7
The portion of the extracted data 14 of the ultrasonic flaw detection data 6 is analyzed.

【0017】解析処理の具体的やり方は、高速フーリエ
変換と呼ばれる三角関数を用いた積分変換手法によっ
て、上記抽出データ14を周波数分析し、抽出データ1
4の各周波数ごとのエネルギー強度を示す二次元データ
を求めるようにする。この際、抽出データ14全域につ
いて周波数分析がなされるので、二次元データからは時
間の概念が消失される。該二次元データは上記a,b,
c,d,eの各位置について重ね合わされて、図8・図
9に示すような、疑似的な三次元データにされる。ちな
みに、図8のものは応力腐食割れがある場合の典型的な
解析データ16、図9のものは応力腐食割れがない場合
の典型的な解析データ16である。尚、二つの波形は人
間の目で見ると明らかに異なっているものと認識される
が、同様の認識を工学的に行わせるのはかなり困難なこ
とである。
As a concrete method of the analysis processing, the extracted data 14 is subjected to frequency analysis by an integral conversion method using a trigonometric function called a fast Fourier transform, and the extracted data 1
Two-dimensional data indicating the energy intensity for each frequency of 4 is obtained. At this time, since the entire area of the extracted data 14 is subjected to frequency analysis, the concept of time disappears from the two-dimensional data. The two-dimensional data are a, b,
The positions c, d, and e are superimposed on each other to form pseudo three-dimensional data as shown in FIGS. By the way, FIG. 8 shows typical analysis data 16 when stress corrosion cracking is present, and FIG. 9 is typical analysis data 16 when stress corrosion cracking is not present. It should be noted that the two waveforms are perceived to be distinctly different to the human eye, but it is quite difficult to make similar engineering engineering.

【0018】更に、データ解析処理部15では、後段に
おける処理の都合上、上記解析データ16におけるエネ
ルギー強度が0から1の間の値で表わされるよう正規化
を行う。
Further, the data analysis processing unit 15 performs normalization so that the energy intensity in the analysis data 16 is represented by a value between 0 and 1 for the convenience of the subsequent processing.

【0019】こうして解析データ16が得られたら、超
音波探傷データ評価装置本体7は、上記解析データ16
をニューラルネットワークなどの判定部17で判定す
る。
When the analysis data 16 is obtained in this way, the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 7 is
Is determined by the determination unit 17 such as a neural network.

【0020】ここで、ニューラルネットワーク17と
は、人間の脳の持つ優れた情報処理能力を工学的に実現
するために開発されたものであり、複数のニューロン1
9の組合せによって構築されるものである。
Here, the neural network 17 was developed in order to realize the excellent information processing capability of the human brain in an engineering manner.
9 are constructed.

【0021】該ニューロン19とは、図10に示すよう
に、入力Si(0≦Si≦1,i=1〜n)と、重み係
数Wi(Wi≧0のとき興奮性、Wi<0のとき抑制性
を示す,i=1〜n)と、しきい値θとによって内部状
態uが、u=ΣWi・Si−θで定められ、この内部状
態uを出力関数f(x)=1/{1+exp(−x/
t)}へ代入することにより、以下のような出力が得ら
れるようにしたものである。
As shown in FIG. 10, the neuron 19 is an input Si (0≤Si≤1, i = 1 to n) and a weighting factor Wi (excitability when Wi≥0, and Wi <0). The internal state u is determined by u = ΣWi · Si−θ by i = 1 to n) indicating the suppression property and the threshold value θ, and this internal state u is output function f (x) = 1 / { 1 + exp (-x /
t) By substituting into}, the following output is obtained.

【0022】[0022]

【数1】f(u)=1/{1+exp(−u/t)}F (u) = 1 / {1 + exp (-u / t)}

【0023】尚、tはニューロン19の温度と呼ばれる
正の定数(通常は1.0)である。
Note that t is a positive constant (usually 1.0) called the temperature of the neuron 19.

【0024】又、出力関数f(x)は、シグモイド関数
と呼ばれており、図11に示すように、xの値が−から
+へ変化する間に、値が0から1へと非線形に変化する
関数である(0≦f(x)≦1)。
Further, the output function f (x) is called a sigmoid function, and as shown in FIG. 11, while the value of x changes from − to +, it nonlinearly changes from 0 to 1. It is a changing function (0 ≦ f (x) ≦ 1).

【0025】そして、上記ニューロン19を複数組合せ
て上記ニューラルネットワーク17を構築する。ニュー
ラルネットワーク17には、相互結合型のものや階層型
のものなど各種あるが、この場合には、階層型のニュー
ラルネットワーク17を用いている。階層型のニューラ
ルネットワーク17は、図12に示すように、ニューロ
ン19を入力層20、中間層21、出力層22などの階
層を持つように結合したものであり、各々の層は一つ以
上のニューロン19で構成され、又、同一の層内のニュ
ーロン19どうしは互いに結合することなく、且つ、下
位の層の各々のニューロン19は上位の層の全てのニュ
ーロン19と結合されるようになっている。
Then, the neural network 17 is constructed by combining a plurality of the neurons 19. The neural network 17 includes various types such as a mutual type and a hierarchical type. In this case, the hierarchical neural network 17 is used. As shown in FIG. 12, the hierarchical neural network 17 is formed by connecting neurons 19 to have layers such as an input layer 20, an intermediate layer 21, and an output layer 22, and each layer has one or more layers. It is composed of neurons 19, and neurons 19 in the same layer are not connected to each other, and each neuron 19 in the lower layer is connected to all neurons 19 in the upper layer. There is.

【0026】又、入力層20は、上記解析データ16に
おける周波数と各位置a,b,c,d,eとが成す座標
上に設定された格子点23と同数のニューロン19によ
って構成され、中間層21は、一層又は複数層のニュー
ロン19で構成され(図では一層となっている)、出力
層22は、二つのニューロン19a,19bで構成され
ている。
The input layer 20 is composed of the same number of neurons 19 as the grid points 23 set on the coordinates formed by the frequencies in the analysis data 16 and the respective positions a, b, c, d, e, and the intermediate number. The layer 21 is composed of one or more layers of neurons 19 (one layer in the figure), and the output layer 22 is composed of two neurons 19a and 19b.

【0027】更に、予め、各ニューロン19について重
み係数Wiやしきい値θなどのパラメータを設定するこ
とにより、ニューラルネットワーク17を学習させてお
く。
Further, the neural network 17 is learned by setting parameters such as the weighting factor Wi and the threshold value θ for each neuron 19 in advance.

【0028】学習法としては、先ず、重み係数Wiやし
きい値θなどの各パラメータをキーボードなどの入力装
置8を用いてランダムに設定してニューラルネットワー
ク17を初期化し、ここに教示データ18を入力して出
力を発生させ、ニューラルネットワーク17からの出力
と教示データ18の実際の結果との誤差を計算して、該
誤差を出力層22から中間層21、中間層21から入力
層20へと逆に伝播させながら各層ごとにパラメータを
調整・変更して行く誤差逆伝播学習法を用い、該作業を
多数の教示データ18について繰返すようにする。
As a learning method, first, each parameter such as the weighting factor Wi and the threshold value θ is randomly set using the input device 8 such as a keyboard to initialize the neural network 17, and the teaching data 18 is stored therein. Input and generate an output, calculate an error between the output from the neural network 17 and the actual result of the teaching data 18, and output the error from the output layer 22 to the intermediate layer 21 and from the intermediate layer 21 to the input layer 20. The error backpropagation learning method in which the parameters are adjusted / changed for each layer while propagating in the opposite direction is used to repeat the operation for a large number of teaching data 18.

【0029】この際、出力層22の二つのニューロン1
9a,19bの出力が、欠陥ならば(1.0〜0.7,
0.0〜0.3)、不明ならば(0.7〜0.3,0.
3〜0.7)、欠陥以外ならば(0.3〜0.0,1.
0〜0.7)となるように学習させる。
At this time, the two neurons 1 in the output layer 22
If the outputs of 9a and 19b are defective, (1.0 to 0.7,
0.0-0.3), if unknown (0.7-0.3, 0.
3 to 0.7), if it is not a defect (0.3 to 0.0, 1..
0 to 0.7).

【0030】このように十分に学習されたニューラルネ
ットワーク17では、入力層20を構成する各ニューロ
ン19に、対応する上記格子点23におけるエネルギー
強度をそれぞれ入力するだけで、各ニューロン19につ
いての出力が次々と計算されて行き、自動的に正しい判
定結果が導かれる。
In the neural network 17 which has been sufficiently learned in this way, the output of each neuron 19 can be obtained only by inputting the energy intensity at the corresponding grid point 23 to each neuron 19 constituting the input layer 20. It is calculated one after another and the correct judgment result is automatically derived.

【0031】このように、ニューラルネットワーク17
を使用することにより、ファジィやAIなどと違って、
ルール化が困難な波形パターンのようなものからでも正
しい判定を下すことができるようになる。
In this way, the neural network 17
By using, unlike fuzzy and AI,
It becomes possible to make a correct decision even from a waveform pattern that is difficult to rule.

【0032】尚、学習内容は、各パラメータに分散格納
されることとなるので、ニューラルネットワーク17自
体はブラックボックス化するが、より多くの学習を行わ
せることにより、より精度の高い判定結果を期待できる
ようになる。
Since the learning contents are distributed and stored in each parameter, the neural network 17 itself is made into a black box, but more learning is expected, and a more accurate judgment result is expected. become able to.

【0033】又、こうして得られた判定結果も、ニュー
ラルネットワーク17に学習させておくようにする。
The determination result thus obtained is also learned by the neural network 17.

【0034】判定結果は、入力装置8に表示される。
又、必要に応じて、図示しない外部記憶装置などに記憶
させるようにしても良い。
The determination result is displayed on the input device 8.
Further, it may be stored in an external storage device (not shown) or the like, if necessary.

【0035】[0035]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波探傷データ評価装置には、以下のような問題
があった。
However, the conventional ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus described above has the following problems.

【0036】即ち、超音波探傷データ評価装置本体7
は、タイムゲート設定部13で、操作者に、マウスやタ
ブレットなどのポインティングデバイス9を用いて、図
7に示すように、前記超音波探傷データ6の一部を抽出
(タイムゲートTを掛ける)させるようにしているが、
タイムゲートTの設定は、超音波探傷データ6のピーク
値の付近を中心位置T0として、中心位置T0の前後を適
当な幅で範囲指定させるようにするため、最適なタイム
ゲートTを一度で設定することが困難であった。
That is, the ultrasonic testing data evaluation apparatus main body 7
In the time gate setting section 13, the operator uses the pointing device 9 such as a mouse or a tablet to extract a part of the ultrasonic flaw detection data 6 as shown in FIG. 7 (multiplies the time gate T). I try to let you
Setting time gate T is the center position T 0 near the peak value of the ultrasonic flaw detection data 6, so that to the range specified before and after the center position T 0 with a suitable width, the optimum time gate T once Was difficult to set in.

【0037】そのため、設定したタイムゲートTの幅が
広くなりすぎて抽出データ14にノイズが入ったり、設
定したタイムゲートTの幅が狭くなりすぎて抽出データ
14から必要な情報が欠落したりするおそれがあり、こ
れを避けるため、タイムゲートTの設定と判定を繰返し
行って調整しなければならず、最適なタイムゲートTを
得るまでに手間や時間を要することになる。
Therefore, the set width of the time gate T becomes too wide and the extracted data 14 contains noise, or the set width of the time gate T becomes too narrow and necessary information is missing from the extracted data 14. In order to avoid this, it is necessary to repeatedly set and determine the time gate T and make adjustments, and it takes time and effort to obtain the optimum time gate T.

【0038】本発明は、上述の実情に鑑み、タイムゲー
トの設定を容易化しつつより正確な判定結果が得られる
ようにした超音波探傷データ評価装置を提供することを
目的とするものである。
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide an ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus which makes it possible to obtain a more accurate determination result while facilitating the setting of the time gate.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】本発明は、被検査物から
得られた超音波探傷データの入力を受け付けるデータ入
力部と、入力した超音波探傷データにタイムゲートを掛
けて複数の抽出データを抽出させるタイムゲート設定部
と、タイムゲート設定部で抽出された複数の抽出データ
をそれぞれフーリエ変換によって解析処理するデータ解
析処理部と、データ解析処理部で解析処理された各解析
データに基づき欠陥のあるなしの判定を行う、ニューラ
ルネットワークを使用した判定部とにより、超音波探傷
データ評価装置本体を構成したことを特徴とする超音波
探傷データ評価装置にかかるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a data input section for receiving input of ultrasonic flaw detection data obtained from an object to be inspected, and a plurality of extracted data by multiplying the input ultrasonic flaw detection data by a time gate. A time gate setting unit to be extracted, a data analysis processing unit that analyzes each of the plurality of extracted data extracted by the time gate setting unit by Fourier transform, and a defect analysis based on each analysis data analyzed by the data analysis processing unit. The present invention relates to an ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus characterized in that an ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body is configured with a determination unit that uses a neural network for determining whether or not there is.

【0040】この場合において、タイムゲート設定部
が、超音波探傷データのピーク値の付近を中心位置とし
て前方及び後方へ等しい幅ずつ拡がり互いに交差するこ
とのないように重なり合う大中小三つの抽出データを抽
出する大ゲート設定部と、中ゲート設定部と、小ゲート
設定部を備えるようにしても良い。
In this case, the time gate setting unit spreads the extracted data of three large, medium and small, which are spread forward and backward by the same width with the vicinity of the peak value of the ultrasonic flaw detection data as the center position and overlap each other without crossing each other. A large gate setting unit for extracting, a medium gate setting unit, and a small gate setting unit may be provided.

【0041】又、超音波探傷データ評価装置本体に、被
検査物から超音波探傷データを採取する超音波探傷装置
を一体化するようにしても良い。
Further, an ultrasonic flaw detector for collecting ultrasonic flaw detection data from an object to be inspected may be integrated with the main body of the ultrasonic flaw detection data evaluation device.

【0042】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
According to the above means, the following effects can be obtained.

【0043】超音波探傷データ評価装置本体の内部で
は、データ入力部が、被検査物から得られた超音波探傷
データを入力し、タイムゲート設定部が、入力した超音
波探傷データにタイムゲートを掛けて複数の抽出データ
を抽出させ、データ解析処理部が、タイムゲート設定部
で抽出された複数の抽出データをそれぞれフーリエ変換
によって解析処理し、ニューラルネットワークを使用し
た判定部が、データ解析処理部で解析処理された各解析
データに基づき欠陥のあるなしの判定を行う。
In the main body of the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus, the data input section inputs the ultrasonic flaw detection data obtained from the object to be inspected, and the time gate setting section applies the time gate to the input ultrasonic flaw detection data. A plurality of extracted data are multiplied by each other, the data analysis processing unit analyzes the plurality of extracted data extracted by the time gate setting unit by Fourier transform, and the determination unit using the neural network operates the data analysis processing unit. It is determined whether or not there is a defect on the basis of each analysis data subjected to the analysis processing in.

【0044】この場合において、タイムゲート設定部
が、大ゲート設定部と、中ゲート設定部と、小ゲート設
定部を備えて、超音波探傷データのピーク値の付近を中
心位置として前方及び後方へそれぞれ等しい幅ずつ拡が
り互いに交差することのないように重なり合う大中小三
つの抽出データを抽出させるようにする。
In this case, the time gate setting unit includes a large gate setting unit, a middle gate setting unit, and a small gate setting unit, and moves forward and backward with the vicinity of the peak value of ultrasonic flaw detection data as the central position. Three large, medium and small extracted data are extracted so that they are spread by equal width and do not intersect each other.

【0045】このように予め大中小三つの抽出データを
抽出させて、大中小三つの抽出データを元に判定を行わ
せるようにしたことにより、最適なタイムゲートを抽出
しなくとも、正確な判定結果を出すことができるように
なる。
As described above, the large, medium, and small three extracted data are extracted in advance, and the determination is made based on the large, medium, and small three extracted data, so that an accurate determination can be made without extracting the optimum time gate. You will be able to produce results.

【0046】又、超音波探傷データ評価装置本体に、被
検査物から超音波探傷データを採取する超音波探傷装置
を一体化することにより、超音波探傷データの採取と処
理が内部的且つ連続的に行われるようになる。
Further, by integrating an ultrasonic flaw detector for collecting ultrasonic flaw detection data from the object to be inspected with the main body of the ultrasonic flaw detection data evaluation device, the ultrasonic flaw detection data is collected and processed internally and continuously. Will be done in.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0048】図1〜図3は、本発明の実施の形態の一例
である。
1 to 3 show an example of the embodiment of the present invention.

【0049】図中、24は非破壊検査の対象物(被検査
物)の一例としての管、25は管24の溶接部、26は
超音波探傷装置、27は超音波探傷装置26の超音波送
受信部、28は超音波探傷装置26の超音波探触子であ
る。
In the figure, 24 is a tube as an example of a non-destructive inspection object (inspection object), 25 is a welded portion of the pipe 24, 26 is an ultrasonic flaw detector, and 27 is an ultrasonic wave of the ultrasonic flaw detector 26. The transceiver unit 28 is an ultrasonic probe of the ultrasonic flaw detector 26.

【0050】そして、超音波送受信部27で得られた超
音波探傷データ29を入力して超音波探傷データ29を
自動的に評価判定する超音波探傷データ評価装置本体3
0を設け、超音波探傷データ評価装置本体30にキーボ
ードなどの入力装置31と、マウスやタブレットなどの
ポインティングデバイス32と、ディスプレイなどの表
示装置33とを接続する。尚、超音波探傷データ評価装
置本体30に超音波探傷装置26を一体化するようにし
ても良い。
Then, the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 3 is inputted by inputting the ultrasonic flaw detection data 29 obtained by the ultrasonic transmission / reception section 27.
0 is provided, and an input device 31 such as a keyboard, a pointing device 32 such as a mouse or a tablet, and a display device 33 such as a display are connected to the ultrasonic flaw detection data evaluation device main body 30. The ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 30 may be integrated with the ultrasonic flaw detection equipment 26.

【0051】前記超音波探傷データ評価装置本体30
は、超音波送受信部27からの超音波探傷データ29の
入力を受け付けるデータ入力部34と、前記ポインティ
ングデバイス32からの位置指示入力35によって前記
超音波探傷データ29にタイムゲートT1〜T3を掛けて
複数(本実施の形態では三つ)の抽出データ37〜39
を抽出させるタイムゲート設定部36と、タイムゲート
設定部36で抽出された複数の抽出データ37〜39を
それぞれフーリエ変換によって解析処理するデータ解析
処理部40と、データ解析処理部40で解析処理された
解析データ41〜43に基づき判定を行う、ニューラル
ネットワークなどを使用した判定部44(以下、ニュー
ラルネットワーク44という)とを備えている。
The ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 30
The data input unit 34 that receives the input of the ultrasonic flaw detection data 29 from the ultrasonic transmission / reception unit 27, and the position indication input 35 from the pointing device 32 provide the ultrasonic flaw detection data 29 with time gates T 1 to T 3 . Multiply (three in this embodiment) extracted data 37 to 39
The time gate setting unit 36 for extracting the data, the data analysis processing unit 40 for analyzing the plurality of extracted data 37 to 39 extracted by the time gate setting unit 36 by Fourier transform, and the data analysis processing unit 40 for the analysis processing. The determination unit 44 (hereinafter, referred to as a neural network 44) that uses a neural network or the like to make a determination based on the analyzed data 41 to 43.

【0052】本発明では、上記タイムゲート設定部36
は、超音波探傷データ29のピーク値の付近を中心位置
0として前方及び後方へそれぞれ等しい幅ニずつ拡が
る、例えば大中小三つの抽出データ37〜39を抽出し
得るよう、大ゲート設定部45と、中ゲート設定部46
と、小ゲート設定部47を備えている。尚、こうして抽
出された大中小三つの抽出データ37〜39は互いに交
差することのないように重なり合っている。
In the present invention, the time gate setting section 36 is used.
Is the center position T 0 around the peak value of the ultrasonic flaw detection data 29 and spreads by two equal widths to the front and the rear, for example, to extract three large, medium and small extraction data 37 to 39. And the middle gate setting unit 46
And a small gate setting unit 47. The three large, medium and small extracted data 37 to 39 thus extracted are overlapped with each other so as not to intersect each other.

【0053】この際、最も大きい抽出データ37を設定
することにより、これを幅ニで分割して中小の抽出デー
タ38,39を自動的に設定できるようにしても、反対
に、最も抽出データ39を設定することにより、これに
幅ニを掛けて大中の抽出データ37,38を自動的に設
定できるようにしても良い。尚、幅ニは可変であっても
良い。
At this time, even if the largest extracted data 37 is set so that it can be divided by the width D to automatically set the small and medium extracted data 38 and 39, on the contrary, the largest extracted data 39 It is also possible to set this by a width d to automatically set the large and medium extraction data 37, 38. The width d may be variable.

【0054】又、ニューラルネットワーク44は、大中
小三つの抽出データ37〜39による解析データ41〜
43を扱うようになったことに応じて、入力層48を構
成するニューロン49の数が図12の場合の複数(三
倍)となっている。
Further, the neural network 44 uses the analysis data 41 to 31 based on the three large, medium and small extracted data 37 to 39.
As a result of handling 43, the number of neurons 49 forming the input layer 48 is plural (three times) that in the case of FIG.

【0055】尚、図中、50はニューラルネットワーク
44に学習を行わせるために使用される教示データであ
る。
In the figure, reference numeral 50 is teaching data used for causing the neural network 44 to perform learning.

【0056】又、図中、51はニューラルネットワーク
44の中間層、52はニューラルネットワーク44の出
力層、53は解析データ41〜43における周波数と各
位置a,b,c,d,eとが成す座標上に設定された格
子点である。
Further, in the figure, 51 is an intermediate layer of the neural network 44, 52 is an output layer of the neural network 44, and 53 is a frequency in the analysis data 41 to 43 and each position a, b, c, d, e. It is a grid point set on the coordinates.

【0057】次に、作動について説明する。Next, the operation will be described.

【0058】管24の溶接部25の非破壊検査を行わせ
る場合、管24の溶接部25の近傍に超音波探傷装置2
6の超音波探触子28を配置し、超音波送受信部27か
ら発信した超音波を超音波探触子28から管24へ向け
て入射させ、管24の内部を伝播して反射されてきた超
音波を超音波探傷データ29として超音波送受信部27
で受信する。そして、上記作業を、超音波探触子28を
管24の軸線方向ハへ僅かずつ移動しながら複数の位置
(図ではa,b,c,d,eの五箇所)で行う。以上に
より、溶接部25の周方向ロの一箇所に対する超音波探
傷データ29が異なる位置について複数(図2参照)得
られる。更に、超音波探触子28を管24の周方向ロへ
僅かずつ移動して上記作業を繰返しながら、溶接部25
の周方向ロの全体に亘って超音波探傷データ29の採取
を行う。
When performing a nondestructive inspection of the welded portion 25 of the pipe 24, the ultrasonic flaw detector 2 is installed near the welded portion 25 of the pipe 24.
The ultrasonic probe 28 of No. 6 is arranged, and the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitting / receiving unit 27 are made incident from the ultrasonic probe 28 toward the tube 24, propagated inside the tube 24, and are reflected. The ultrasonic wave is used as ultrasonic flaw detection data 29, and the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 27 is used.
To receive. Then, the above work is performed at a plurality of positions (five positions a, b, c, d, and e in the figure) while the ultrasonic probe 28 is gradually moved in the axial direction c of the tube 24. As described above, a plurality (see FIG. 2) of ultrasonic flaw detection data 29 for one position in the circumferential direction b of the welded portion 25 is obtained at different positions. Further, the ultrasonic probe 28 is moved little by little in the circumferential direction of the pipe 24 to repeat the above work, and
The ultrasonic flaw detection data 29 is collected over the entire circumferential direction b.

【0059】このようにして、超音波探傷装置26によ
る超音波探傷データ29の採取が終了したら、該超音波
探傷データ29を超音波探傷データ評価装置本体30の
データ入力部34へ入力する。超音波探傷データ評価装
置本体30への超音波探傷データ29の入力は、超音波
送受信部27と超音波探傷データ評価装置本体30との
間をケーブルやネットワークを介し接続して電送させた
り、両者に赤外線ポートがある場合には赤外線通信によ
り転送させたり、磁気テープや磁気ディスクや光ディス
クなどのリムーバブルメディアを介してデータ入力を行
わせるようにしても良い。尚、超音波探傷データ評価装
置本体30に超音波探傷装置26を一体化するようにし
た場合には、超音波探傷データ29の入力は内部的に行
われることとなり、より一層の自動化を達成することが
できる。
In this way, when the ultrasonic flaw detection data 29 has been collected by the ultrasonic flaw detection device 26, the ultrasonic flaw detection data 29 is input to the data input section 34 of the ultrasonic flaw detection data evaluation device main body 30. The input of the ultrasonic flaw detection data 29 to the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 30 is performed by connecting the ultrasonic transmission / reception unit 27 and the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 30 via a cable or a network and transmitting them. If there is an infrared port, the data may be transferred by infrared communication, or data may be input via a removable medium such as a magnetic tape, a magnetic disk, or an optical disk. When the ultrasonic flaw detector 26 is integrated with the ultrasonic flaw detector data evaluation apparatus main body 30, the ultrasonic flaw detection data 29 is input internally, and further automation is achieved. be able to.

【0060】超音波探傷データ29が入力されたら、超
音波探傷データ評価装置本体30のタイムゲート設定部
36は、ディスプレイなどの表示装置33に超音波探傷
データ29を表示させ、操作者に、マウスやタブレット
などのポインティングデバイス32を用いて、図2に示
すように、前記超音波探傷データ29の一部を抽出(タ
イムゲートT1〜T3を掛ける)させるようにする。
When the ultrasonic flaw detection data 29 is input, the time gate setting unit 36 of the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 30 displays the ultrasonic flaw detection data 29 on the display device 33 such as a display, and the operator is prompted to move the mouse. As shown in FIG. 2, a part of the ultrasonic flaw detection data 29 is extracted (multiplied by time gates T 1 to T 3 ) using a pointing device 32 such as a tablet or a tablet.

【0061】操作者による具体的なタイムゲートT1
3の設定の仕方は、超音波探傷データ29のピーク値
の付近を中心位置T0として指定し、中心位置T0の前後
を適当な幅で範囲指定することによって行われる(範囲
は、中心位置に関して対象なので前方か後方のどちらか
一方を指定すれば良い)。
Specific time gate T 1 by the operator
How of T 3 setting, specifies the vicinity of the peak value of the ultrasonic inspection data 29 as the center position T 0, (range is performed by specifying a range before and after a suitable width of the central position T 0, the center Since it is a target with respect to the position, you can specify either the front or the rear).

【0062】しかも、本発明では、上記タイムゲート設
定部36は、大ゲート設定部45と、中ゲート設定部4
6と、小ゲート設定部47を備えて、超音波探傷データ
29のピーク値の付近を中心位置T0として前方及び後
方へそれぞれ等しい幅ニずつ拡がる、例えば大中小三つ
の抽出データ37〜39を抽出させるようにする。特
に、真ん中の抽出データ38が最適範囲に近付くなるよ
う心掛け、最も大きな抽出データ37は、必要な情報の
全てが完全に含まれていれば多少のノイズが入っていて
もかまわないものとし、最も小さい抽出データ39は、
必要な情報が欠落していてもかまわないものとする。
尚、こうして抽出された大中小三つの抽出データ37〜
39は、互いに交差することのないように重なり合って
いる。
Moreover, in the present invention, the time gate setting section 36 includes the large gate setting section 45 and the middle gate setting section 4.
6 and a small gate setting section 47, and spreads by equal widths D to the front and the rear with the vicinity of the peak value of the ultrasonic flaw detection data 29 as the center position T 0 , for example, three large, medium and small extracted data 37 to 39. Let it be extracted. In particular, the middle extracted data 38 should be kept close to the optimum range, and the largest extracted data 37 may contain some noise as long as all the necessary information is completely included. The small extracted data 39 is
It does not matter if the necessary information is missing.
In addition, the large, medium and small three extracted data 37-
39 are overlapped so as not to intersect each other.

【0063】この際、最も大きい抽出データ37を設定
することにより、これを幅ニで分割して中小の抽出デー
タ38,39を自動的に設定できるようにしても、反対
に、最も小さい抽出データ39を設定することにより、
これに幅ニを掛けて大中の抽出データ37,38を自動
的に設定できるようにしても良い。尚、幅ニは可変であ
っても良い。
At this time, even if the largest extracted data 37 is set so that it can be divided by the width D to automatically set the small and medium extracted data 38 and 39, on the contrary, the smallest extracted data By setting 39,
This may be multiplied by a width d to automatically set the large and medium extraction data 37, 38. The width d may be variable.

【0064】タイムゲートT1〜T3の設定が済んだら、
超音波探傷データ評価装置本体30のデータ解析処理部
40は、超音波探傷データ29の抽出データ37〜39
の部分をそれぞれ順番に解析処理する。
After setting the time gates T 1 to T 3 ,
The data analysis processing unit 40 of the ultrasonic testing data evaluation apparatus main body 30 extracts the extracted data 37 to 39 of the ultrasonic testing data 29.
The parts of are analyzed in order.

【0065】解析処理の具体的やり方は、高速フーリエ
変換と呼ばれる三角関数を用いた積分変換手法によっ
て、上記抽出データ37〜39をそれぞれ周波数分析
し、抽出データ37〜39の各周波数ごとのエネルギー
強度を示す二次元データを求めるようにする。この際、
抽出データ37〜39のそれぞれにつき全域に対して周
波数分析がなされるので、二次元データからは時間の概
念が消失される。該二次元データは抽出データ37〜3
9ごとに上記a,b,c,d,eの各位置について重ね
合わされて、三つの疑似的な三次元データにされる。
As a concrete method of the analysis processing, the extracted data 37 to 39 are frequency-analyzed by an integral transform method using a trigonometric function called a fast Fourier transform, and the energy intensity of each frequency of the extracted data 37 to 39 is analyzed. To obtain the two-dimensional data. On this occasion,
Since the frequency analysis is performed on the entire extracted data 37 to 39, the concept of time disappears from the two-dimensional data. The two-dimensional data is extracted data 37 to 3
For each 9, the above a, b, c, d, and e positions are superposed to form three pseudo three-dimensional data.

【0066】更に、データ解析処理部40では、後段に
おけるの処理の都合上、上記解析データ41〜43にお
けるエネルギー強度が0から1の間の値で表わされるよ
う正規化を行う。
Further, in the data analysis processing unit 40, for convenience of the processing in the subsequent stage, the data analysis processing unit 40 performs normalization so that the energy intensity in the analysis data 41 to 43 is represented by a value between 0 and 1.

【0067】こうして複数の解析データ41〜43が得
られたら、超音波探傷データ評価装置本体30は、上記
解析データ41〜43をニューラルネットワークなどの
判定部44で判定する。
When a plurality of pieces of analysis data 41 to 43 are obtained in this way, the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 30 determines the analysis data 41 to 43 by the determination unit 44 such as a neural network.

【0068】ここで、ニューラルネットワーク44と
は、人間の脳の持つ優れた情報処理能力を工学的に実現
するために開発されたものであり、複数のニューロン4
9の組合せによって構築されるものである。
Here, the neural network 44 was developed in order to realize the excellent information processing capability of the human brain in an engineering manner.
9 are constructed.

【0069】該ニューロン49とは、入力Si(0≦S
i≦1,i=1〜n)と、重み係数Wi(Wi≧0のと
き興奮性、Wi<0のとき抑制性を示す,i=1〜n)
と、しきい値θとによって内部状態uが、u=ΣWi・
Si−θで定められ、この内部状態uを出力関数f
(x)=1/{1+exp(−x/t)}へ代入するこ
とにより、以下のような出力が得られるようにしたもの
である(図10参照)。
The neuron 49 is an input Si (0 ≦ S
i ≦ 1, i = 1 to n) and a weighting factor Wi (excitability when Wi ≧ 0, inhibitory property when Wi <0, i = 1 to n)
And the threshold value θ, the internal state u is u = ΣWi ·
It is defined by Si-θ, and this internal state u is output function f
By substituting (x) = 1 / {1 + exp (-x / t)}, the following output can be obtained (see FIG. 10).

【0070】[0070]

【数2】f(u)=1/{1+exp(−u/t)}## EQU00002 ## f (u) = 1 / {1 + exp (-u / t)}

【0071】尚、tはニューロン49の温度と呼ばれる
正の定数(通常は1.0)である。
Note that t is a positive constant (normally 1.0) called the temperature of the neuron 49.

【0072】又、出力関数f(x)は、シグモイド関数
と呼ばれており、xの値が−から+へ変化する間に、値
が0から1へと非線形に変化する関数である(0≦f
(x)≦1、図11参照)。
The output function f (x) is called a sigmoid function, and is a function whose value changes non-linearly from 0 to 1 while the value of x changes from − to + (0 ≤ f
(X) ≦ 1, see FIG. 11.).

【0073】そして、上記ニューロン49が複数組合さ
れて上記ニューラルネットワーク44が構築される。ニ
ューラルネットワーク44には、相互結合型のものや階
層型のものなど各種あるが、この場合には、階層型のニ
ューラルネットワーク44を用いている。階層型のニュ
ーラルネットワーク44は、図3に示すように、ニュー
ロン49を入力層48、中間層51、出力層52などの
階層を持つように結合したものであり、各々の層は一つ
以上のニューロン49で構成され、又、同一の層内のニ
ューロン49どうしは互いに結合することなく、且つ、
下位の層の各々のニューロン49は上位の層の全てのニ
ューロン49と結合されるようになっている。
Then, the neural network 44 is constructed by combining a plurality of the neurons 49. There are various types of neural networks 44 such as a mutual type and a hierarchical type. In this case, the hierarchical neural network 44 is used. As shown in FIG. 3, the hierarchical neural network 44 is formed by connecting neurons 49 to have layers such as an input layer 48, an intermediate layer 51, and an output layer 52, and each layer has one or more layers. Neurons 49 are composed of neurons 49, and neurons 49 in the same layer are not connected to each other, and
Each neuron 49 in the lower layer is connected to all neurons 49 in the upper layer.

【0074】又、入力層48は、上記複数の解析データ
41〜43における周波数と各位置a,b,c,d,e
とが成す複数(三つ)の座標上に設定された格子点53
と同数のニューロン49によって構成され、中間層51
は、一層又は複数層のニューロン49で構成され(図で
は一層となっている)、出力層52は、二つのニューロ
ン49a,49bで構成されている。
Further, the input layer 48 has the frequencies and the positions a, b, c, d, e in the plurality of analysis data 41 to 43.
Lattice points 53 set on a plurality (three) coordinates of and
Is composed of the same number of neurons 49 as the
Is composed of one or more layers of neurons 49 (one layer in the figure), and the output layer 52 is composed of two neurons 49a and 49b.

【0075】更に、予め、各ニューロン49について重
み係数Wiやしきい値θなどのパラメータを設定するこ
とにより、ニューラルネットワーク44を学習させてお
く。
Furthermore, the neural network 44 is learned in advance by setting parameters such as the weighting coefficient Wi and the threshold value θ for each neuron 49.

【0076】学習法としては、先ず、重み係数Wiやし
きい値θなどの各パラメータをキーボードなどの入力装
置31を用いてランダムに設定してニューラルネットワ
ーク44を初期化し、ここに教示データ50を入力して
出力を発生させ、ニューラルネットワーク44からの出
力と教示データ50の実際の結果との誤差を計算して、
該誤差を出力層52から中間層51、中間層51から入
力層48へと逆に伝播させながら各層ごとにパラメータ
を調整・変更して行く誤差逆伝播学習法を用い、該作業
を多数の教示データ50について繰返すようにする。
As the learning method, first, each parameter such as the weighting factor Wi and the threshold value θ is randomly set using the input device 31 such as a keyboard to initialize the neural network 44, and the teaching data 50 is stored therein. Input and generate an output, calculate an error between the output from the neural network 44 and the actual result of the teaching data 50,
Using the error backpropagation learning method in which the parameters are adjusted / changed for each layer while propagating the error from the output layer 52 to the intermediate layer 51 and from the intermediate layer 51 to the input layer 48, a large number of teachings are given for the work. Repeat for data 50.

【0077】この際、出力層52の二つのニューロン4
9a,49bの出力が、欠陥ならば(1.0〜0.7,
0.0〜0.3)、不明ならば(0.7〜0.3,0.
3〜0.7)、欠陥以外ならば(0.3〜0.0,1.
0〜0.7)となるように学習させる。
At this time, the two neurons 4 in the output layer 52
If the outputs of 9a and 49b are defective (1.0 to 0.7,
0.0-0.3), if unknown (0.7-0.3, 0.
3 to 0.7), if it is not a defect (0.3 to 0.0, 1..
0 to 0.7).

【0078】このように十分に学習されたニューラルネ
ットワーク44では、入力層48を構成する各ニューロ
ン49に、対応する上記格子点53におけるエネルギー
強度をそれぞれ入力するだけで、各ニューロン49につ
いての出力が次々と計算されて行き、自動的に正しい判
定結果が導かれる。
In the fully learned neural network 44, the output of each neuron 49 can be obtained only by inputting the energy intensity at the corresponding grid point 53 to each neuron 49 constituting the input layer 48. It is calculated one after another and the correct judgment result is automatically derived.

【0079】このように、ニューラルネットワーク44
を使用することにより、ファジィやAIなどと違って、
ルール化が困難な波形パターンのようなものからでも正
しい判定を下すことができるようになる。
In this way, the neural network 44
By using, unlike fuzzy and AI,
It becomes possible to make a correct decision even from a waveform pattern that is difficult to rule.

【0080】尚、学習内容は、各パラメータに分散格納
されることとなるので、ニューラルネットワーク44自
体はブラックボックス化するが、より多くの学習を行わ
せることにより、より精度の高い判定結果を期待できる
ようになる。
Since the learning content is distributed and stored in each parameter, the neural network 44 itself is made into a black box, but a more accurate determination result is expected by performing more learning. become able to.

【0081】又、こうして得られた判定結果も、ニュー
ラルネットワーク44に学習させておくようにする。
Further, the judgment result thus obtained is also learned by the neural network 44.

【0082】判定結果は、表示装置33に表示される。
又、必要に応じて、図示しない外部記憶装置などに記憶
させるようにしても良い。
The determination result is displayed on the display device 33.
Further, it may be stored in an external storage device (not shown) or the like, if necessary.

【0083】以上述べたように、本発明によれば、超音
波探傷データ評価装置本体30は、タイムゲート設定部
36に大ゲート設定部45と、中ゲート設定部46と、
小ゲート設定部47を備えて、操作者に、マウスやタブ
レットなどのポインティングデバイス32を用いて、図
2に示すように、超音波探傷データ29のピーク値の付
近を中心位置T0として前方及び後方へそれぞれ等しい
幅ニずつ拡がる、例えば大中小三つの抽出データ37〜
39を抽出させるようにしているため、最適なタイムゲ
ートを設定しなくとも、これらの抽出データ37〜39
からニューラルネットワーク44を用いて精度の高い判
定結果を得ることができるようになる。
As described above, according to the present invention, the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body 30 includes the time gate setting section 36, the large gate setting section 45, the middle gate setting section 46, and
The small gate setting unit 47 is provided, and the operator uses the pointing device 32 such as a mouse or a tablet to set the vicinity of the peak value of the ultrasonic flaw detection data 29 as the center position T 0 as shown in FIG. Expanded backward by equal width d, for example, three large, medium and small extracted data 37-
Since 39 are extracted, these extracted data 37 to 39 can be extracted without setting an optimum time gate.
Therefore, it becomes possible to obtain a highly accurate determination result using the neural network 44.

【0084】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、被検査物は管に限らないこと、
同一超音波探傷データにつき三つ以上のタイムゲートを
掛けるようにしても良いが余り多くのタイムゲートを掛
けると計算速度が低下する割に精度が上がらないことと
なるので、三つ程度が適当であること、その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論である。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and the object to be inspected is not limited to the pipe.
It is possible to apply three or more time gates for the same ultrasonic flaw detection data, but if too many time gates are applied, the calculation speed will decrease, but the accuracy will not improve. Needless to say, various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波探
傷データ評価装置によれば、タイムゲートの設定を容易
化しつつ、より正確な判定結果を得ることができるとい
う優れた効果を奏し得る。
As described above, according to the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus of the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that a more accurate determination result can be obtained while facilitating the setting of the time gate. .

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

【図1】本発明の実施の形態の一例にかかる超音波探傷
データ評価装置本体内部の概略系統図である。
FIG. 1 is a schematic system diagram inside an ultrasonic testing data evaluation apparatus main body according to an example of an embodiment of the present invention.

【図2】判定しようとする超音波探傷データを示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing ultrasonic flaw detection data to be determined.

【図3】ニューラルネットワーク部分を示す系統図であ
る。
FIG. 3 is a system diagram showing a neural network part.

【図4】開発中の超音波探傷データ評価装置本体の概略
系統図である。
FIG. 4 is a schematic system diagram of an ultrasonic testing data evaluation apparatus main body under development.

【図5】超音波探傷データ評価装置本体内部の概略系統
図である。
FIG. 5 is a schematic system diagram inside the ultrasonic testing data evaluation apparatus main body.

【図6】管に対する超音波検査の仕方を表わす部分側方
断面図である。
FIG. 6 is a partial lateral cross-sectional view showing a method of ultrasonic inspection of a tube.

【図7】判定しようとする超音波探傷データを示すグラ
フである。
FIG. 7 is a graph showing ultrasonic flaw detection data to be determined.

【図8】応力腐食割れがある場合の典型的な解析データ
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing typical analysis data when there is stress corrosion cracking.

【図9】応力腐食割れがない場合の典型的な解析データ
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing typical analysis data when there is no stress corrosion cracking.

【図10】ニューロンのモデルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a model of a neuron.

【図11】シグモイド関数を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a sigmoid function.

【図12】ニューラルネットワーク部分を示す系統図で
ある。
FIG. 12 is a system diagram showing a neural network part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

24 被検査物(管) 25 溶接部 26 超音波探傷装置 29 超音波探傷データ 30 超音波探傷データ評価装置本体 34 データ入力部 36 タイムゲート設定部 37〜39 抽出データ 40 データ解析処理部 41〜43 解析データ 44 判定部(ニューラルネットワーク) 45 大ゲート設定部 46 中ゲート設定部 47 小ゲート設定部 T1〜T3 タイムゲート T0 中心位置 ニ 幅24 Inspection Object (Pipe) 25 Welding Part 26 Ultrasonic Testing Device 29 Ultrasonic Testing Data 30 Ultrasonic Testing Data Evaluation Device Main Body 34 Data Input Section 36 Time Gate Setting Section 37-39 Extraction Data 40 Data Analysis Processing Section 41-43 Analysis data 44 Judgment unit (neural network) 45 Large gate setting unit 46 Medium gate setting unit 47 Small gate setting unit T 1 to T 3 Time gate T 0 Center position width

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査物から得られた超音波探傷データ
の入力を受け付けるデータ入力部と、入力した超音波探
傷データにタイムゲートを掛けて複数の抽出データを抽
出させるタイムゲート設定部と、タイムゲート設定部で
抽出された複数の抽出データをそれぞれフーリエ変換に
よって解析処理するデータ解析処理部と、データ解析処
理部で解析処理された各解析データに基づき欠陥のある
なしの判定を行う、ニューラルネットワークを使用した
判定部とにより、超音波探傷データ評価装置本体を構成
したことを特徴とする超音波探傷データ評価装置。
1. A data input unit for receiving input of ultrasonic flaw detection data obtained from an object to be inspected, and a time gate setting unit for applying a time gate to the input ultrasonic flaw detection data to extract a plurality of extracted data. A data analysis processing unit that analyzes a plurality of extracted data extracted by the time gate setting unit by Fourier transform, and a neural network that determines whether there is a defect based on each analysis data analyzed by the data analysis processing unit. An ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus, comprising an ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body including a determination unit using a network.
【請求項2】 タイムゲート設定部が、超音波探傷デー
タのピーク値の付近を中心位置として前方及び後方へ等
しい幅ずつ拡がり互いに交差することのないように重な
り合う大中小三つの抽出データを抽出する大ゲート設定
部と、中ゲート設定部と、小ゲート設定部を備えた請求
項1記載の超音波探傷データ評価装置。
2. The time gate setting unit extracts three large, medium, and small extracted data that are spread by equal widths in the front and rear with the vicinity of the peak value of the ultrasonic flaw detection data as a center position and do not intersect each other. The ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus according to claim 1, further comprising a large gate setting unit, a medium gate setting unit, and a small gate setting unit.
【請求項3】 超音波探傷データ評価装置本体に、被検
査物から超音波探傷データを採取する超音波探傷装置を
一体化した請求項1又は2記載の超音波探傷データ評価
装置。
3. The ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic flaw detection data evaluation apparatus main body is integrated with an ultrasonic flaw detection apparatus for collecting ultrasonic flaw detection data from an object to be inspected.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003279550A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 Kyoji Honma Intelligent ultrasonic flaw detection system by utilizing neural network
JP2011506992A (en) * 2007-12-21 2011-03-03 ヴイ・アンド・エム・フランス Non-destructive inspection for pipes, especially during production or in the finished state
JP2018091685A (en) * 2016-12-01 2018-06-14 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Inspection device and inspection method
JP2021001774A (en) * 2019-06-20 2021-01-07 株式会社小松製作所 Non-destructive inspection system, manufacturing method of learned exhaust gas treatment filter inspection model, and generation method of learning data

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003279550A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 Kyoji Honma Intelligent ultrasonic flaw detection system by utilizing neural network
JP2011506992A (en) * 2007-12-21 2011-03-03 ヴイ・アンド・エム・フランス Non-destructive inspection for pipes, especially during production or in the finished state
JP2018091685A (en) * 2016-12-01 2018-06-14 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Inspection device and inspection method
JP2021001774A (en) * 2019-06-20 2021-01-07 株式会社小松製作所 Non-destructive inspection system, manufacturing method of learned exhaust gas treatment filter inspection model, and generation method of learning data

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