JPH11118777A - Sector scanning ultrasonic inspecting apparatus - Google Patents

Sector scanning ultrasonic inspecting apparatus

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Publication number
JPH11118777A
JPH11118777A JP9278883A JP27888397A JPH11118777A JP H11118777 A JPH11118777 A JP H11118777A JP 9278883 A JP9278883 A JP 9278883A JP 27888397 A JP27888397 A JP 27888397A JP H11118777 A JPH11118777 A JP H11118777A
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JP
Japan
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defect
image
pattern information
detected
echo image
Prior art date
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Pending
Application number
JP9278883A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Kino
裕敏 木野
Fumito Iwasaki
史十 岩崎
Yoshihiko Takishita
芳彦 瀧下
Shoji Yamaguchi
祥司 山口
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.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP9278883A priority Critical patent/JPH11118777A/en
Publication of JPH11118777A publication Critical patent/JPH11118777A/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sector scanning ultrasonic inspecting apparatus, for identifying not only a flow but also type of a fault and quantitatively evaluating a fault size. SOLUTION: The sector scanning ultrasonic inspecting apparatus for generating an image gradated in color or dark or light responsive to an amplitude level of an echo signal from the signal from a specimen 1 to be detected, detected by an array probe 2 to display it on an image display unit 13, comprises a receiving circuit 5B having a fault pattern memory 15 for storing pattern information regarding various model faults, a discriminating and evaluating processor 16 inputting required detecting echo image stored in a frame memory provided in a coordinate transforming circuit 12 and pattern information stored in the memory 15 to automatically discriminate or evaluating the type and size of the fault existing in the specimen 1 to be detected, and a controller 17 for the processor 16.

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、多数のアレイ振動
子が配列されたアレイ探触子から超音波を扇形に走査
し、被検体からのエコー信号を検出して被検体内部の状
況を非破壊で検査する扇形走査式超音波検査装置に係
り、特に、被検体の内部に存在する欠陥の種類やサイズ
を評価するに好適な扇形走査式超音波検査装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array probe in which a large number of array transducers are arranged, scans ultrasonic waves in a fan shape, detects an echo signal from the subject, and controls the situation inside the subject. The present invention relates to a sector scanning ultrasonic inspection apparatus for inspecting by destruction, and more particularly to a sector scanning ultrasonic inspection apparatus suitable for evaluating the type and size of a defect existing inside a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば特開平1−12654
3号公報や特開平4−12269号公報等に記載されて
いるように、多数のアレイ振動子が扇形に配列されたア
レイ探触子を被検体の表面に沿って移動しつつ、前記各
アレイ振動子を所要のタイミングで電子的に走査して当
該アレイ探触子から扇形の超音波ビームを発生させ、被
検体から戻ってきたエコー信号を当該アレイ探触子で検
出して被検体内部の状況を非破壊で検査する扇形走査式
超音波検査装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei. 3-12 and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. HEI 4-12269, the array probe in which a large number of array transducers are arranged in a fan shape is moved along the surface of the subject while the respective array transducers are moved. The transducer is electronically scanned at a required timing to generate a fan-shaped ultrasonic beam from the array probe, an echo signal returned from the subject is detected by the array probe, and the inside of the subject is detected. 2. Description of the Related Art A fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus for non-destructively inspecting a situation is known.

【0003】図6に、従来より知られている扇形走査式
超音波検査装置の一例を示す。この図から明らかなよう
に、本例の扇形走査式超音波検査装置は、多数のアレイ
振動子が扇形に配列されたアレイ探触子2と、当該アレ
イ探触子2を支持し、これを被検体1の表面に沿って一
方向に移動させる機械式スキャナ3と、機械式スキャナ
3の各関節に取り付けられた角度検出用エンコーダ3
a,3b,3cと、機械式スキャナ3を支持するマグネ
ットスタンド4と、送信回路部5Aと、受信回路部5B
と、画像表示部13とを含んで構成されている。
FIG. 6 shows an example of a conventionally known fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus. As is clear from this figure, the sector scanning ultrasonic inspection apparatus of the present example supports an array probe 2 in which a large number of array transducers are arranged in a sector shape, and supports the array probe 2. A mechanical scanner 3 that moves in one direction along the surface of the subject 1 and an angle detection encoder 3 attached to each joint of the mechanical scanner 3
a, 3b, 3c, a magnet stand 4 supporting the mechanical scanner 3, a transmitting circuit 5A, and a receiving circuit 5B.
And an image display unit 13.

【0004】送信回路部5Aは、前記アレイ探触子2を
構成するn個のアレイ振動子に夫々個別に接続されたn
個のパルサ5P1 〜5Pn を備えた送信駆動回路5と、
各パルサ5P1 〜5Pn のうちから所定数のパルサを順
次選択して各パルサ群から出力されるアレイ振動子の励
振信号を所定時間ずつ遅延させる送信遅延制御回路6と
からなり、各パルサ群を構成するパルサの数量及び各パ
ルサ群ごとの励振信号の遅延量を調整することによっ
て、アレイ探触子2から超音波ビームを扇形に走査させ
るようになっている。
The transmitting circuit section 5A includes n array transducers constituting the array probe 2, each of which is individually connected to n array transducers.
A transmission driving circuit 5 which includes a number of pulsers 5P 1 ~5P n,
Consist transmission delay control circuit 6 for delaying the excitation signal array transducer output from sequentially selected to the pulser groups a predetermined number of pulsers from among the pulser 5P 1 ~5P n by a predetermined time, the pulser groups By adjusting the number of pulsars and the delay amount of the excitation signal for each pulsar group, the array probe 2 scans the ultrasonic beam in a fan shape.

【0005】受信回路部5Bは、前記アレイ探触子2を
構成するn個のアレイ振動子に夫々個別に接続されたn
個のレシーバ7R1 〜7Rn を備えた受信回路7と、各
レシーバ7R1 〜7Rn にて受信された被検体1からの
エコー信号を所定時間ずつ遅延させる受信遅延回路8
と、受信遅延回路8の遅延量を制御する受信遅延制御回
路9と、遅延された各エコー信号を加算する加算器10
と、加算されたエコー信号をデジタル値に変換するA/
D変換器11と、機械式スキャナ3に備えられた各エン
コーダ3a,3b,3cからの信号に基づいてアレイ探
触子2の座標位置を演算し、この座標位置信号を出力す
る座標信号発生回路12と、座標変換回路14とからな
る。座標変換回路14は、画像表示部13の表示位置に
対応付けられたアドレスを有するフレームメモリと、A
/D変換器11から入力されたエコー信号のデータを格
納するラインメモリと、後述する所要の演算を行う座標
変換演算部等から構成されており、前記座標信号発生回
路12から出力される座標位置信号に応じて、前記フレ
ームメモリの各アドレスに、エコー信号の振幅レベルに
対応する色又は濃淡に階調化された像(検出エコー像)
を格納する。この検出エコー像は、リアルタイムで画像
表示部13に表示される。
[0005] The receiving circuit unit 5B includes n array vibrators constituting the array probe 2, each of which is individually connected to n array vibrators.
Pieces of a receiving circuit 7 which includes a receiver 7R 1 ~7R n, reception delay circuit delays the echo signals from the subject 1 received by each receiver 7R 1 ~7R n by a predetermined time 8
A reception delay control circuit 9 for controlling a delay amount of the reception delay circuit 8, and an adder 10 for adding each delayed echo signal
A / which converts the added echo signal into a digital value
A coordinate signal generating circuit for calculating the coordinate position of the array probe 2 based on signals from the D converter 11 and encoders 3a, 3b, 3c provided in the mechanical scanner 3, and outputting the coordinate position signal 12 and a coordinate conversion circuit 14. The coordinate conversion circuit 14 includes: a frame memory having an address corresponding to a display position of the image display unit 13;
A line memory for storing data of the echo signal input from the / D converter 11; a coordinate conversion operation unit for performing a required operation to be described later; and a coordinate position output from the coordinate signal generation circuit 12. In accordance with the signal, an image (detected echo image) is provided at each address of the frame memory, in which the color or gradation corresponding to the amplitude level of the echo signal is grayed.
Is stored. This detected echo image is displayed on the image display unit 13 in real time.

【0006】なお、この超音波検査装置の制御部分は、
図示しない基準パルス発生部から出力されるクロック信
号により作動する。
[0006] The control part of the ultrasonic inspection apparatus is as follows.
It operates by a clock signal output from a reference pulse generator (not shown).

【0007】被検体1に対する検査は、機械式スキャナ
3の各関節を曲げてアレイ探触子2を被検体1の表面に
沿って矢印Aの方向に直線移動しつつ、送信駆動回路5
及び送信遅延制御回路6を駆動して当該アレイ探触子2
より超音波ビームを扇形に走査することにより行われ
る。被検体1からの反射ビームは、アレイ探触子2を構
成する個々のアレイ振動子にて検出され、受信回路7に
受信されてエコー信号となる。受信回路7から出力され
る各エコー信号は、受信遅延制御回路9にて設定された
所定の時間ずつ受信遅延回路8で遅延され、1ビームご
とのエコー信号が加算器10にて加算された後、A/D
変換器11にてデジタル値に変換される。このデジタル
変換されたエコー信号は、機械式スキャナ3の各関節に
付設されたエンコーダ3a,3b,3cからの位置信号
に基づいて座標信号発生回路12から出力される座標信
号に基づいて座標変換回路14に入力される。
The inspection of the subject 1 is performed by bending the joints of the mechanical scanner 3 and moving the array probe 2 linearly in the direction of arrow A along the surface of the subject 1 while transmitting the transmission drive circuit 5.
And the array probe 2 by driving the transmission delay control circuit 6
This is performed by scanning the ultrasonic beam in a fan shape. The reflected beam from the subject 1 is detected by each of the array transducers constituting the array probe 2 and received by the receiving circuit 7 to become an echo signal. Each echo signal output from the reception circuit 7 is delayed by the reception delay circuit 8 by a predetermined time set by the reception delay control circuit 9, and after the echo signals for each beam are added by the adder 10. , A / D
The data is converted into a digital value by the converter 11. The digitally converted echo signal is converted into a coordinate conversion circuit based on a coordinate signal output from a coordinate signal generation circuit 12 based on position signals from encoders 3a, 3b, 3c attached to each joint of the mechanical scanner 3. 14 is input.

【0008】即ち、前記デジタル変換されたエコー信号
は、1ビームごとに座標変換回路14に備えられたライ
ンメモリに一旦格納され、ラインメモリに格納されたビ
ームデータの時間情報(距離情報)が、座標変換演算部
によりビームの放射角度に応じてX軸及びY軸の座標情
報に変換されて、フレームメモリの当該座標に対応する
アドレスに格納される。これにより、フレームメモリに
は、検出エコー像が各エコー信号の振幅レベルに対応す
る色又は濃淡に階調化して記憶される。
That is, the digitally converted echo signal is temporarily stored in a line memory provided in the coordinate conversion circuit 14 for each beam, and time information (distance information) of the beam data stored in the line memory is represented by: The coordinates are converted into X-axis and Y-axis coordinate information in accordance with the radiation angle of the beam by the coordinate conversion operation unit, and are stored in an address corresponding to the coordinates in the frame memory. As a result, the detected echo image is stored in the frame memory in such a manner that the detected echo image is converted into a color or shade corresponding to the amplitude level of each echo signal.

【0009】ところで、前記座標変換回路14内に備え
られた座標変換演算部による上記変換のための演算は相
当の時間を要するので、通常は、当該演算に代えて、他
の座標変換手段が採用される場合が多い。図7に、従来
より知られている他の座標変換手段の一例を示す。図7
の(a)はアレイ探触子2から被検体1に放射された各
超音波ビームを示し、各ビームには予め番号が付され
る。この番号が図でB1〜Bn で示されている。図7の
(b)は座標変換回路14に設けられたラインメモリM
L を示し、I 〜VIIIは当該ラインメモリML のアドレス
を示す。また、図7の(c)は同じく座標変換回路14
に設けられたフレームメモリMF を示し、符号X1
2,X3 …………は座標信号発生回路12から出力さ
れる各座標に対応するフレームメモリMF のX軸のアド
レスを、符号Y1,Y2,Y3 …………はY軸のアドレス
を示す。
Incidentally, since the operation for the conversion by the coordinate conversion operation section provided in the coordinate conversion circuit 14 takes a considerable time, other coordinate conversion means are usually employed instead of the operation. Often done. FIG. 7 shows an example of another conventionally known coordinate conversion means. FIG.
(A) shows each ultrasonic beam emitted from the array probe 2 to the subject 1, and each beam is given a number in advance. This number is indicated by B 1 .about.B n in FIG. FIG. 7B shows a line memory M provided in the coordinate conversion circuit 14.
Indicates L, I to viii indicates the address of the line memory M L. FIG. 7C shows the coordinate conversion circuit 14.
Shows the frame memory M F provided in the sign X 1,
X 2, X 3 the address of the X-axis of the frame memory M F corresponding to each coordinate ............ is outputted from the coordinate signal generation circuit 12, reference numeral Y 1, Y 2, Y 3 ............ is Y Indicates the address of the axis.

【0010】いま、ビームB1 のエコー信号がA/D変
換器11によりデジタルデータに変換されると、これら
のデータはラインメモリML に一旦格納される。格納さ
れた各データが図7の(b)に符号a〜hで示されてい
る。個々では、ビーム番号とラインメモリML のアドレ
スとで特定されるフレームメモリMF のアドレスを予め
データテーブルに作成しておき、ラインメモリML に格
納されたデータを夫々特定されたフレームメモリMF
アドレスに格納する手段が採られる。前記データテーブ
ルTD を図7の(d)に示す。例えば図示のようにビー
ム番号B1 のアドレスI に対応するフレームメモリMF
のアドレスは「X10,Y1 」、ビーム番号B1 のアドレ
スIIに対応するフレームメモリMF のアドレスは
「X9,Y2」というように特定されている。したがっ
て、ラインメモリML にデータが格納されると、データ
テーブルTD が参照され、ラインメモリML の各データ
は、フレームメモリMF の対応するアドレスに直ちに格
納されることになる。図7の(c)にビームB1 の各デ
ータa〜hの格納状態が示されている。このようにし
て、座標変換演算部による上記変換のための演算を省
き、高速なデータ処理を行うことができる。
[0010] Now, when the echo signal beams B 1 is converted into digital data by the A / D converter 11, these data are temporarily stored in the line memory M L. Each of the stored data is indicated by reference numerals a to h in FIG. Individual, advance to create an address of the frame memory M F specified by the address of the beam number and the line memory M L advance in the data table, the frame memory M which was stored in the line memory M L data are respectively identified Means of storing at the address of F is adopted. The data table T D shown in (d) of FIG. For example, as shown in the figure, the frame memory M F corresponding to the address I of the beam number B 1
The addresses are specified such as "X 10, Y 1", the address of the frame memory M F corresponding to the address II the beam number B 1 represents "X 9, Y 2". Therefore, the data is stored in the line memory M L, the data table T D is referred to, the data of the line memory M L will be immediately stored in a corresponding address of the frame memory M F. Storage state of each data a~h of beams B 1 is shown in (c) of FIG. In this manner, the calculation for the above-mentioned conversion by the coordinate conversion calculation unit can be omitted, and high-speed data processing can be performed.

【0011】なお、前記のデータ処理は、アレイ探触子
1の移動ごとの各ビーム走査ごとに行われる。このた
め、フレームメモリMF のあるアドレスには、アレイ探
触子2の移動によりデータが重複する場合が生じるが、
その場合には、例えば既に格納されているデータと今回
格納しようとしているデータとを比較して大きな方のデ
ータを当該アドレスに格納する手段が採られる。
The above data processing is performed for each beam scanning for each movement of the array probe 1. Therefore, the address in the frame memory M F is occurs when the data by the movement of the array probe 2 overlap,
In such a case, for example, a means is used in which the already stored data is compared with the data to be stored this time, and the larger data is stored at the address.

【0012】このようにして、各ビームのエコー信号の
データが順次フレームメモリMF に格納され、格納され
たデータは画像表示部13に送信されて直ちに画像表示
される。上例の装置においては、各エコー信号の振幅レ
ベルに対応する検出エコー像が色又は濃淡で画像表示部
13に表示される。これにより、検査員は、アレイ探触
子2を移動させながら、その位置の超音波エコー像を観
察することができる。
[0012] Thus, the data of the echo signals of each beam are sequentially stored in the frame memory M F, the stored data is immediately image display are transmitted to the image display unit 13. In the apparatus of the above example, the detected echo image corresponding to the amplitude level of each echo signal is displayed on the image display unit 13 in color or shade. Thus, the inspector can observe the ultrasonic echo image at the position while moving the array probe 2.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の超音波
検査装置は、画像表示部13に被検体1の断面画像(B
スコープ像)を表示することによって、欠陥の検出やそ
の存在位置の特定については比較的簡単に行うことがで
きる。しかるに、画像表示部13に各エコー信号の振幅
レベルに応じて階調化された像が表示されるに過ぎない
ため、欠陥の種類の判別や欠陥のサイズの評価が難しい
という不都合がある。
In the conventional ultrasonic inspection apparatus described above, the image display unit 13 displays a cross-sectional image (B
By displaying the scope image, it is possible to relatively easily detect a defect and specify the location of the defect. However, since only an image gray-scaled according to the amplitude level of each echo signal is displayed on the image display unit 13, it is difficult to determine the type of defect and to evaluate the size of the defect.

【0014】本発明は、前記した従来技術の不備を解決
するためになされたものであって、その課題とするとこ
ろは、欠陥の種類の判別や欠陥のサイズの評価をも行い
得る扇形走査式超音波検査装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned deficiencies of the prior art, and an object thereof is to provide a sector scanning type which can also determine the type of a defect and evaluate the size of the defect. An ultrasonic inspection apparatus is provided.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、まず第1に、多数のアレイ振動子からな
るアレイ探触子と、当該アレイ探触子から被検体に対し
て超音波ビームを扇形に走査する送信回路部と、前記ア
レイ探触子にて検出された前記被検体からのエコー信号
より当該エコー信号の振幅レベルに対応する色又は濃淡
に階調化された検出エコー像を生成してフレームメモリ
に格納する受信回路部と、当該受信回路部にて生成され
た前記検出エコー像を表示する画像表示部とを備えた扇
形走査式超音波検査装置において、前記受信回路部に、
各種のモデル欠陥に関するパターン情報が記憶された欠
陥パターンメモリと、前記フレームメモリに格納された
所要の検出エコー像を取り込んで前記モデル欠陥に関す
るパターン情報に対応する検出エコー像のパターン情報
を画像処理により抽出し、当該検出エコー像のパターン
情報と前記モデル欠陥に関するパターン情報とを照合し
て前記被検体中に存在する欠陥の種類を判別する判別処
理部を設けるという構成にした。
In order to achieve the above object, the present invention firstly provides an array probe composed of a large number of array transducers, and a method for detecting an object from the array probe. A transmission circuit unit that scans the ultrasonic beam in a fan shape, and a detection that is grayed to a color or shade corresponding to the amplitude level of the echo signal from the echo signal from the subject detected by the array probe. In a fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus including a receiving circuit unit that generates an echo image and stores the detected echo image in a frame memory, and an image display unit that displays the detected echo image generated by the receiving circuit unit, In the circuit section,
A defect pattern memory in which pattern information related to various model defects is stored, and a required detected echo image stored in the frame memory are fetched, and pattern information of the detected echo image corresponding to the pattern information related to the model defect is processed by image processing. The pattern information of the detected echo image is extracted, and the pattern information on the model defect is collated with the pattern information on the model defect to determine the type of the defect present in the subject.

【0016】また第2に、前記と同様の扇形走査式超音
波検査装置において、前記受信回路部に、各種のモデル
欠陥に関するパターン情報及び欠陥サイズの算出式及び
当該算出式に代入する各モデル欠陥の種類に応じた定数
並びに比例係数が記憶された欠陥パターンメモリと、前
記フレームメモリに格納された所要の検出エコー像を取
り込んで前記モデル欠陥に関するパターン情報に対応す
る検出エコー像のパターン情報を画像処理により抽出
し、当該検出エコー像のパターン情報と前記モデル欠陥
に関するパターン情報とを照合して前記被検体中に存在
する欠陥の種類を自動的に判別すると共に、欠陥サイズ
の算出式及び判別された欠陥の種類に応じた定数並びに
比例係数を前記欠陥パターンメモリから取り込んで当該
判別された欠陥のサイズを自動的に評価する判別・評価
処理部を設けるという構成にした。
Second, in the fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus similar to the above, the pattern information relating to various model defects, the calculation formula of the defect size, and each model defect to be substituted into the calculation formula are stored in the receiving circuit unit. A defect pattern memory in which constants and proportional coefficients according to the type of memory are stored, and a pattern information of a detected echo image corresponding to the pattern information relating to the model defect by capturing a required detected echo image stored in the frame memory. Extracted by the processing, the pattern information of the detected echo image and the pattern information relating to the model defect are collated to automatically determine the type of the defect present in the subject, and the defect size calculation formula and the determined A constant and a proportional coefficient corresponding to the type of the detected defect are fetched from the defect pattern memory, and the defect And the configuration of providing the determination and evaluation unit for automatically evaluating's.

【0017】前記欠陥パターンメモリには、前記パター
ン情報として、デジタル画像処理によるパターン認識に
適用される任意のパラメータを記憶させることができる
が、データ量が少なく比較的簡単に被検体中に含まれる
欠陥の種類を判別できることから、各種モデル欠陥のエ
コー像と、当該エコー像を画像処理して得られる線分の
近似式と、当該線分のX軸長さとY軸長さの比とを記憶
することが好ましい。
The defect pattern memory can store, as the pattern information, arbitrary parameters applied to pattern recognition by digital image processing, but the data amount is small and is included in the subject relatively easily. Since the type of defect can be determined, echo images of various model defects, an approximate expression of a line segment obtained by performing image processing on the echo image, and a ratio between the X-axis length and the Y-axis length of the line segment are stored. Is preferred.

【0018】アレイ探触子を被検体の表面に沿って一方
向に移動しつつ、当該アレイ探触子から超音波ビームを
扇形に走査すると、被検体の内部又は表面に何らかの欠
陥がある場合、アレイ探触子から放射された当該超音波
ビームは欠陥によって反射され、欠陥の種類に応じた特
有パターンのエコー信号を発生する。このエコー信号
は、アレイ探触子のビーム指向方向とエコー信号の指向
方向とが一致する範囲でアレイ探触子によって検出され
るので、検出されたエコー信号をビーム指向方向に応じ
て座標変換することが可能であり、座標変換によって得
られた検出エコー像を画像表示部の表示位置に対応する
アドレス構成を有するフレームメモリに記憶することが
できる。この検出エコー像も、欠陥の種類に応じた特有
のパターンになる。
When the ultrasonic probe is scanned in a fan shape from the array probe while moving the array probe in one direction along the surface of the object, if there is any defect inside or on the surface of the object, The ultrasonic beam emitted from the array probe is reflected by the defect and generates an echo signal having a specific pattern corresponding to the type of the defect. This echo signal is detected by the array probe in a range where the beam direction of the array probe and the direction of the echo signal coincide with each other, so that the detected echo signal is subjected to coordinate conversion according to the beam direction. It is possible to store the detected echo image obtained by the coordinate conversion in a frame memory having an address configuration corresponding to the display position of the image display unit. This detected echo image also has a unique pattern corresponding to the type of defect.

【0019】したがって、各種の形状のモデル欠陥を有
する試験片について予め超音波探傷を行い、そのエコー
像と当該エコー像から画像処理によって得られる所要の
パターン情報(例えば、前述の線分の近似式及び当該線
分のX軸長さとY軸長さの比)を欠陥パターンメモリに
記憶しておけば、モデル欠陥のエコー像と検出エコー像
とを重ねあわせ画像表示部に表示させることによって、
欠陥の種類を画像処理又は目視にて直ちに知ることがで
きる。加えて、検出エコー像からこれに対応する欠陥パ
ターン情報を画像処理によって抽出し、抽出された欠陥
パターン情報を欠陥パターンメモリに記憶されたパター
ン情報と照合すれば、被検体に含まれる欠陥の種類を演
算によって自動的に知ることができる。
Therefore, ultrasonic flaw detection is performed on test pieces having model defects of various shapes in advance, and the echo images and necessary pattern information obtained by image processing from the echo images (for example, the above-described approximate expression of the line segment) And the ratio of the X-axis length to the Y-axis length of the line segment) stored in the defect pattern memory, the echo image of the model defect and the detected echo image are superimposed and displayed on the image display unit.
The type of defect can be immediately known by image processing or visual observation. In addition, if the corresponding defect pattern information is extracted from the detected echo image by image processing, and the extracted defect pattern information is compared with the pattern information stored in the defect pattern memory, the type of the defect included in the subject can be determined. Can be automatically obtained by calculation.

【0020】また、各種の形状のモデル欠陥を有する多
数の試験片について超音波探傷を行った結果、欠陥のサ
イズは、比較的簡単な算出式にモデル欠陥の形状に応じ
た定数及び比例係数と検出エコー像を画像処理すること
によって得られる線分の長さを代入することによって求
められることが分かっているので、これらの算出式と定
数と比例係数とを欠陥パターンメモリに予め記憶してお
けば、判別処理部において欠陥の種類が判別されるごと
に欠陥パターンメモリから前記算出式と判別された当該
欠陥の種類に応じた定数及び比例係数を判別・評価処理
部に取り込み、上記の計算を実行することによって、種
類が求められた欠陥のサイズを自動的に求めることがで
きる。
Further, as a result of performing ultrasonic inspection on a large number of test pieces having model defects of various shapes, the size of the defect can be calculated by a relatively simple calculation formula using a constant and a proportional coefficient corresponding to the shape of the model defect. Since it is known that it can be obtained by substituting the length of the line segment obtained by performing image processing on the detected echo image, these calculation formulas, constants, and proportional coefficients should be stored in advance in the defect pattern memory. For example, each time the type of defect is determined in the determination processing unit, a constant and a proportional coefficient corresponding to the type of the defect determined as the above-described calculation formula are taken into the determination / evaluation processing unit from the defect pattern memory, and the above calculation is performed. By executing this, it is possible to automatically determine the size of the defect whose type has been determined.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る扇形走査式超
音波検査装置の一例を、図1〜図4に基づいて説明す
る。図1は実施形態例に係る扇形走査式超音波検査装置
の構成図、図2は欠陥の種類とエコー信号のビーム指向
性との関係を示す模式図、図3は超音波探傷によって検
出される各種の欠陥像を示す図、図4は欠陥パターンメ
モリに記憶されるパターン情報を例示する表図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an example of a fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram of a sector scanning ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment, FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the type of defect and the beam directivity of an echo signal, and FIG. 3 is detected by ultrasonic flaw detection. FIG. 4 is a table showing various types of defect images, and FIG. 4 is a table illustrating pattern information stored in a defect pattern memory.

【0022】図1から明らかなように、本例の超音波検
査装置は、図6に示した従来の超音波検査装置の受信回
路部5Bに、各種のモデル欠陥に関するパターン情報が
記憶された欠陥パターンメモリ15と、座標変換回路1
2に備えられたフレームメモリに格納された所要の検出
エコー像と前記欠陥パターンメモリ15に記憶されたパ
ターン情報とを取り込んで被検体1中に存在する欠陥の
種類とサイズとを自動的に判別又は評価する判別・評価
処理部16と、当該判別・評価処理部16の制御部17
を追加した構成になっている。
As is apparent from FIG. 1, the ultrasonic inspection apparatus according to the present embodiment has a defect inspection system in which pattern information relating to various model defects is stored in the receiving circuit unit 5B of the conventional ultrasonic inspection apparatus shown in FIG. Pattern memory 15 and coordinate conversion circuit 1
2. By taking in the required detected echo image stored in the frame memory provided in 2 and the pattern information stored in the defect pattern memory 15, the type and size of the defect existing in the subject 1 are automatically determined. Or, a discrimination / evaluation processing unit 16 to be evaluated, and a control unit 17 of the discrimination / evaluation processing unit 16
Has been added.

【0023】欠陥パターンメモリ15には、図4に示す
ように、各種モデル欠陥の形状に関するパターン情報と
して、各種モデル欠陥のエコー像(図3参照)と、当該
エコー像を画像処理して得られる線分の近似式と当該線
分のX軸長さとY軸長さの比とが記憶される。これらの
各パターン情報のうち、各種モデル欠陥のエコー像は、
欠陥の種類(形状)が分かっているモデル欠陥について
超音波探傷を行うことによって得ることができ、前記線
分の近似式と線分のX軸長さとY軸長さの比について
は、得られたエコー像に2値化及び細線化等の画像処理
を施すことにより求めることができる。
As shown in FIG. 4, the defect pattern memory 15 obtains, as pattern information relating to the shape of various model defects, echo images of various model defects (see FIG. 3) and image processing of the echo images. The approximate expression of the line segment and the ratio of the X-axis length to the Y-axis length of the line segment are stored. Among these pieces of pattern information, the echo images of various model defects are:
Ultrasonic flaw detection can be performed on a model defect whose type (shape) is known, and the approximate expression of the line segment and the ratio of the X-axis length to the Y-axis length of the line segment can be obtained. It can be obtained by performing image processing such as binarization and thinning on the echo image.

【0024】即ち、図2に示すように、アレイ探触子2
から超音波ビームBを放射角度αで扇形に走査した場
合、欠陥から発生するエコー信号の指向方向及びエコー
信号が発生する角度βは欠陥の種類に応じて特有の値に
なり、当該エコー信号から座標変換によって生成される
エコー像も欠陥の種類に応じた特有のパターンになる。
That is, as shown in FIG.
When the ultrasonic beam B is scanned in a fan shape at the radiation angle α from the above, the directivity direction of the echo signal generated from the defect and the angle β at which the echo signal is generated have a specific value according to the type of the defect. The echo image generated by the coordinate conversion also has a unique pattern according to the type of defect.

【0025】例えば、図2(a)に示すように、被検体
1に存在する欠陥がボイドやブローホール等の円形状欠
陥である場合には、エコー信号の反射指向性は原理的に
は無指向であり、超音波ビームBが放射された広い角度
範囲でエコー信号が得られるが、エコー信号のレベルは
アレイ探触子2と被検体1との間の斜入射効率やビーム
の路程長によって異なるため、一般的には図2(a)に
示すようにアレイ探触子2と欠陥の位置が対向した縦波
を中心とした角度範囲β1 で信号レベルが高くなり、図
3(a)に示すような円弧状のエコー像が得られる。ま
た、図2(b)に示すように、被検体1に存在する欠陥
がラミネーションや重ね合わせ溶接部における接合面の
未溶着部等の水平状欠陥である場合には、エコー信号の
反射指向性は当該欠陥の傾きと直交する狭い範囲β2
限定され、図3(b)に示すような水平線状のエコー像
が得られる。さらに、図2(c)に示すように、被検体
1に存在する欠陥が垂直割れや突き合わせ溶接部におけ
る接合面の未溶着部等の垂直状欠陥である場合には、エ
コー信号の反射指向性は比較的広い角度範囲β3 とな
り、当該欠陥に対して片側から超音波ビームBを入射し
たときには図3(c)に示すような斜線状のエコー像が
得られ、当該欠陥の両側から超音波ビームBを入射した
ときには図3(d)に示すようなクロス状のエコー像が
得られる。
For example, as shown in FIG. 2A, when the defect existing in the subject 1 is a circular defect such as a void or a blow hole, the reflection directivity of the echo signal is in principle zero. Although the echo signal is obtained in a wide angle range in which the ultrasonic beam B is emitted, the level of the echo signal depends on the oblique incidence efficiency between the array probe 2 and the subject 1 and the path length of the beam. differ, in general, the signal level increases in an angular range beta 1 to the position of the array probe 2 and the defect as shown in FIG. 2 (a) around the longitudinal waves facing, FIGS. 3 (a) As a result, an arc-shaped echo image is obtained. Further, as shown in FIG. 2B, when the defect existing in the subject 1 is a horizontal defect such as a lamination or an unwelded portion of a joining surface in a lap welding portion, the reflection directivity of the echo signal is determined. Is limited to a narrow range β 2 orthogonal to the inclination of the defect, and a horizontal linear echo image as shown in FIG. 3B is obtained. Further, as shown in FIG. 2C, when the defect existing in the subject 1 is a vertical defect such as a vertical crack or an unwelded portion of a joint surface at a butt weld, the reflection directivity of the echo signal is determined. Is a relatively wide angle range β 3 , and when the ultrasonic beam B is incident on the defect from one side, an oblique echo image as shown in FIG. 3C is obtained. When the beam B is incident, a cross-shaped echo image as shown in FIG. 3D is obtained.

【0026】また、図3(a)〜(d)のエコー像を2
値化した後、細線化などの画像処理を行うことによっ
て、各エコー像の形状と線分の長さと重心位置と当該重
心位置を通る画像のX軸方向の長さ及びY軸方向の長さ
を求めることができるので、これらのデータから各エコ
ー像の形状を表わす線分の近似式と当該線分のX軸長さ
とY軸長さの比を得ることができる。したがって、エコ
ー像自体及び前記のパラメータを各種のモデル欠陥に関
するパターン情報として欠陥パターンメモリ15に記憶
することができる。
The echo images shown in FIGS.
After the binarization, image processing such as thinning is performed to obtain the shape of each echo image, the length of a line segment, the position of the center of gravity, and the length of the image passing through the position of the center of gravity in the X-axis direction and the Y-axis direction. Can be obtained from these data, and the approximate expression of the line segment representing the shape of each echo image and the ratio of the X-axis length to the Y-axis length of the line segment can be obtained. Therefore, the echo image itself and the above parameters can be stored in the defect pattern memory 15 as pattern information on various model defects.

【0027】一方、欠陥サイズの評価に必要なパターン
情報としては、検出エコー像を画像処理することによっ
て得られる線分の長さから欠陥サイズを算出するための
算出式{欠陥サイズ=(線分長+定数)/比例係数}
と、モデル欠陥の種類に応じた各種の定数及び比例係数
とが欠陥パターンメモリ15に記憶される。これらの算
出式並びに定数及び比例係数は、多数のモデル欠陥につ
いて超音波探傷を行うことによって予め求められる。
On the other hand, the pattern information necessary for evaluating the defect size includes a calculation formula for calculating the defect size from the length of the line segment obtained by performing image processing on the detected echo image, {defect size = (line segment) Length + constant) / proportional coefficient
And various constants and proportional coefficients according to the type of model defect are stored in the defect pattern memory 15. These calculation formulas, constants and proportional coefficients are obtained in advance by performing ultrasonic flaw detection on a large number of model defects.

【0028】欠陥の判別・評価処理部16は、制御部1
7からの指令によって、座標変換回路12のフレームメ
モリに格納された所要の検出エコー像を取り込んで画像
処理し、前記欠陥パターンメモリ15に記憶されたパタ
ーン情報に対応する欠陥パターン情報を抽出すると共
に、当該欠陥パターン情報と前記欠陥パターンメモリ1
5に記憶されたパターン情報とを照合して被検体1中に
存在する欠陥の種類を自動的に判別する判別処理部16
aと、当該判別処理部16aによって欠陥の種類が判別
されたときに前記欠陥パターンメモリ15から欠陥サイ
ズの算出式と判別された欠陥の種類に応じた定数及び比
例係数を取り込み、前記算出式に前記フレームメモリか
ら取り込まれた所要の検出エコー像を画像処理すること
によって得られる線分の長さと各定数及び比例係数を代
入して欠陥のサイズを算出する欠陥サイズの評価制御部
16bとからなる。
The defect discrimination / evaluation processing unit 16 includes the control unit 1
In response to a command from the controller 7, a required detected echo image stored in the frame memory of the coordinate conversion circuit 12 is fetched and image-processed, and defect pattern information corresponding to the pattern information stored in the defect pattern memory 15 is extracted. The defect pattern information and the defect pattern memory 1
5, a discrimination processing unit 16 for automatically discriminating the type of a defect existing in the object 1 by comparing the pattern information stored in the object 5 with the pattern information.
a and a constant and a proportional coefficient corresponding to the defect type calculation formula and the determined defect type from the defect pattern memory 15 when the type of the defect is determined by the determination processing unit 16a. A defect size evaluation control unit 16b for calculating the size of a defect by substituting the length of a line segment obtained by performing image processing on a required detected echo image fetched from the frame memory and each constant and proportionality coefficient; .

【0029】これらの欠陥パターンメモリ15と欠陥の
判別・評価処理部16と制御部17は、パーソナルコン
ピュータをもって構成することができる。
The defect pattern memory 15, the defect determination / evaluation processing section 16 and the control section 17 can be constituted by a personal computer.

【0030】その他の部分については、図6に示した従
来の超音波検査装置と同一構成であるので、重複を避け
るため、対応する部分に夫々同一の符号を表示して説明
を省略する。
The other parts have the same configuration as the conventional ultrasonic inspection apparatus shown in FIG. 6, and therefore, in order to avoid duplication, corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0031】以下、上記のように構成された扇形走査式
超音波検査装置による欠陥検査の手順を、図5に基づい
て説明する。図5は当該超音波検査装置の欠陥判別・評
価フローを示すフローチャートである。
Hereinafter, the procedure of the defect inspection by the fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a defect determination / evaluation flow of the ultrasonic inspection apparatus.

【0032】まず、従来装置における欠陥検査と同じ手
順で、被検体1内の欠陥の有無を検査する。即ち、超音
波検査装置を探傷モードに切り換え(手順S−1)、被
検体1に対して所要の位置に位置付けられたアレイ探触
子2より超音波ビームを扇形に走査し、被検体1からの
エコー信号をアレイ探触子2にて検出して欠陥の有無を
検査する(手順S−2)。欠陥が検出されなかった場合
には、機械式スキャナ3を操作してアレイ探触子2を被
検体1の表面に沿って矢印Aの方向に所定量移動し、再
度手順S−1,S−2を繰り返す。機械式スキャナ3の
可動範囲全体にわたって欠陥が検出されなかった場合に
は、システムを終了する。
First, the presence or absence of a defect in the subject 1 is inspected by the same procedure as the defect inspection in the conventional apparatus. That is, the ultrasonic inspection apparatus is switched to the flaw detection mode (step S- 1), and the ultrasonic beam is scanned in a fan shape from the array probe 2 positioned at a required position with respect to the subject 1. Is detected by the array probe 2 to check for the presence or absence of a defect (step S-2). If no defect is detected, the array probe 2 is moved by a predetermined amount along the surface of the subject 1 in the direction of arrow A by operating the mechanical scanner 3, and the procedures S-1 and S- are repeated. Repeat 2. If no defect is detected over the entire movable range of the mechanical scanner 3, the system ends.

【0033】探傷モードにおいて1画面の探傷画像表示
が完成し、検出エコー像に欠陥が認められた場合には、
割込み処理を行って超音波検査装置を欠陥判別・評価モ
ードに切り換える(手順S−11)。欠陥判別・評価モ
ードにおいては、制御部17に搭載された制御プログラ
ムにしたがって検出エコー像と欠陥パターンメモリ15
に格納された各種モデル欠陥のエコー像とを判別・評価
処理部16に取り込み(手順S−12)、各エコー像の
重ねあわせを行って(手順S−13)、重ねあわせ画像
を画像表示部13に表示する(手順S−14)。これに
よって、検査員は、画像処理又は目視によって概略の欠
陥の種類を判別する(手順S−15)。
In the flaw detection mode, when one screen of flaw detection image display is completed and a defect is found in the detected echo image,
The ultrasonic inspection apparatus is switched to the defect determination / evaluation mode by performing an interruption process (step S-11). In the defect determination / evaluation mode, the detected echo image and the defect pattern memory 15 are stored in accordance with a control program installed in the control unit 17.
Are loaded into the discrimination / evaluation processing unit 16 (procedure S-12), the echo images are superimposed (procedure S-13), and the superimposed images are displayed on the image display unit. 13 (procedure S-14). Thus, the inspector determines the type of the approximate defect by image processing or visual observation (step S-15).

【0034】欠陥の種類のみならず、欠陥のサイズを評
価しようとする場合には、検査員が図示しない入力装置
を操作して、制御部17に欠陥サイズの評価を指令する
(手順S−21)。制御部17は、搭載された制御プロ
グラムにしたがって画像表示部13に判別・評価ウイン
ドウを表示し(手順S−22)、ウインドウ枠を対象と
する検出エコー像にあわせて、判別範囲を設定する(手
順S−23)。次に、ウインドウ枠内のエコー像を2値
化してその領域を計算し(手順S−24)、得られた領
域のX軸長さとY軸長さの比を計算する(手順S−2
5)。さらに、検出エコー像を細線化し、得られた細線
の形状を表わす近似式と線分の長さとを計算する(手順
S−26)。そして、手順S−25で求められたX軸長
さとY軸長さの比並びに手順S−26で求められた近似
式とを欠陥パターンメモリ15に予め記憶されたパター
ン情報中のX軸長さとY軸長さの比並びに近似式と照合
し、欠陥の種類を特定する(手順S−27)。
In order to evaluate not only the type of the defect but also the size of the defect, the inspector operates an input device (not shown) to instruct the control unit 17 to evaluate the defect size (step S-21). ). The control unit 17 displays a determination / evaluation window on the image display unit 13 according to the installed control program (step S-22), and sets a determination range in accordance with the detected echo image for the window frame (step S-22). Procedure S-23). Next, the echo image in the window frame is binarized and its area is calculated (step S-24), and the ratio between the X-axis length and the Y-axis length of the obtained area is calculated (step S-2).
5). Further, the detected echo image is thinned, and an approximate expression representing the shape of the obtained thin line and the length of the line segment are calculated (step S-26). Then, the ratio between the X-axis length and the Y-axis length obtained in step S-25 and the approximate expression obtained in step S-26 are used as the X-axis length in the pattern information stored in the defect pattern memory 15 in advance. The type of the defect is specified by collating with the ratio of the Y-axis length and the approximate expression (step S-27).

【0035】次に、上記の手順によって求められた欠陥
判別結果を利用して、欠陥サイズの評価を行う。まず、
欠陥パターンメモリ15から算出式と手順S−27で求
められた欠陥判別結果に対応する定数及び比例係数を判
別・評価処理部16に取り込み(手順S−31)、手順
S−26で求められた線分の長さと手順S−31で欠陥
パターンメモリ15から判別・評価処理部16に取り込
まれた定数及び比例係数とを前記算出式に代入し、欠陥
サイズを求める(手順S−32)。最後に、上記の手順
によって求められた欠陥の種類とサイズを画像表示部1
3に表示(手順S−33)して、システムを終了する。
Next, the defect size is evaluated using the defect determination result obtained by the above procedure. First,
The calculation formula from the defect pattern memory 15 and the constant and proportional coefficient corresponding to the defect determination result obtained in step S-27 are taken into the determination / evaluation processing unit 16 (step S-31), and obtained in step S-26. The defect size is determined by substituting the length of the line segment and the constant and the proportionality coefficient taken into the discrimination / evaluation processing unit 16 from the defect pattern memory 15 in step S-31 into the above-mentioned formula (step S-32). Finally, the type and size of the defect obtained by the above procedure are displayed on the image display unit 1.
3 (step S-33), and the system is terminated.

【0036】円形状欠陥、水平状欠陥及び垂直状欠陥を
有するモデル欠陥試験片を用いて前記実施形態例に係る
映像化実験を実施したところ、欠陥の存在深さが極端に
深い特殊な場合を除いて、各欠陥の種類とサイズとを高
精度に判別・評価できることが確認された。
When an imaging experiment according to the above embodiment was conducted using a model defect test piece having a circular defect, a horizontal defect and a vertical defect, a special case where the depth of the defect was extremely deep was found. Excluding that, it was confirmed that the type and size of each defect could be determined and evaluated with high accuracy.

【0037】なお、前記実施形態例においては、判別・
評価処理部16において欠陥の種類とサイズとを求めた
が、手順S−1〜S−15の手順を繰り返すことによっ
て、欠陥の種類の判定のみを行うことも勿論である。さ
らに、この実施形態例において手順S−1〜S−15
は、検出エコー像とモデル欠陥のエコー像を重ねあわせ
て欠陥の種類の判定を行う例を示したが、検出エコー像
の表示画面に各種モデル欠陥のエコー像を読み出して検
出エコー像と見比べることによっても欠陥の種類のみの
判定ができることも明らかである。
It should be noted that in the above embodiment, the discrimination /
Although the type and size of the defect are obtained in the evaluation processing unit 16, it is a matter of course that only the type of the defect is determined by repeating the steps S-1 to S-15. Further, in this embodiment, the procedures S-1 to S-15 are performed.
Shows an example in which the type of defect is determined by superimposing the detected echo image and the echo image of the model defect.However, read the echo images of various model defects on the display screen of the detected echo image and compare them with the detected echo image. It is also clear that only the type of the defect can be determined.

【0038】また、前記実施形態例においては、機械式
スキャナ3の各関節に取り付けられた角度検出用エンコ
ーダ3a,3b,3cを用いてアレイ探触子2の座標位
置を与える場合を例にとって説明したが、本発明の要旨
はこれに限定されるものではなく、動画像を画像表示部
13に表示する超音波検査装置にも勿論適用することが
できる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the coordinate position of the array probe 2 is given using the angle detection encoders 3a, 3b, 3c attached to each joint of the mechanical scanner 3 will be described as an example. However, the gist of the present invention is not limited to this, and can be applied to an ultrasonic inspection apparatus that displays a moving image on the image display unit 13.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1に記載の発
明によると、扇形走査式超音波検査装置の受信回路部
に、各種のモデル欠陥に関するパターン情報が記憶され
た欠陥パターンメモリと、フレームメモリに格納された
所要の検出エコー像を取り込んで前記モデル欠陥に関す
るパターン情報に対応する検出エコー像のパターン情報
を画像処理により抽出し、当該検出エコー像のパターン
情報と前記モデル欠陥に関するパターン情報とを照合し
て前記被検体中に存在する欠陥の種類を判別する判別処
理部を設けたので、従来困難であった欠陥の種類の判別
を容易かつ高精度に行うことができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the receiving circuit section of the sector scanning ultrasonic inspection apparatus has a defect pattern memory in which pattern information relating to various model defects is stored; A required detected echo image stored in a frame memory is taken in, pattern information of the detected echo image corresponding to the pattern information on the model defect is extracted by image processing, and the pattern information on the detected echo image and the pattern information on the model defect are extracted. Is provided so as to determine the type of the defect existing in the subject by comparing with the above. Therefore, it is possible to easily and accurately determine the type of the defect, which has been difficult in the past.

【0040】また、請求項2に記載の発明によると、扇
形走査式超音波検査装置の受信回路部に、各種のモデル
欠陥に関するパターン情報及び欠陥サイズの算出式及び
当該算出式に代入する各モデル欠陥の種類に応じた定数
並びに比例係数が記憶された欠陥パターンメモリと、フ
レームメモリに格納された所要の検出エコー像を取り込
んで前記モデル欠陥に関するパターン情報に対応する検
出エコー像のパターン情報を画像処理により抽出し、当
該検出エコー像のパターン情報と前記モデル欠陥に関す
るパターン情報とを照合して前記被検体中に存在する欠
陥の種類を自動的に判別すると共に、欠陥サイズの算出
式及び判別された欠陥の種類に応じた定数並びに比例係
数を前記欠陥パターンメモリから取り込んで当該判別さ
れた欠陥のサイズを自動的に評価する判別・評価処理部
を設けたので、従来困難であった欠陥の種類の判別と欠
陥サイズの評価とを容易かつ高精度に行うことができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the pattern information relating to various model defects and the calculation formula of the defect size and each model to be substituted into the calculation formula are stored in the receiving circuit section of the sector scanning ultrasonic inspection apparatus. A defect pattern memory in which a constant and a proportional coefficient corresponding to the type of defect are stored, and a required detected echo image stored in a frame memory are fetched, and pattern information of the detected echo image corresponding to the pattern information relating to the model defect is imaged. Extracted by the processing, the pattern information of the detected echo image and the pattern information relating to the model defect are collated to automatically determine the type of the defect present in the subject, and the defect size calculation formula and the determined The size of the determined defect by fetching a constant and a proportional coefficient according to the type of the detected defect from the defect pattern memory. Is provided with the identification and evaluation unit which automatically assessed, it is possible to perform the evaluation of the type of determination and the defect size conventionally difficult a defect easily and accurately.

【0041】さらに、請求項3に記載の発明によると、
欠陥パターンメモリにパターン情報として、各種モデル
欠陥のエコー像を画像処理して得られる線分の近似式
と、当該線分のX軸長さとY軸長さの比とを記憶したの
で、欠陥パターンメモリに記憶すべきデータ量が少なく
てすみ、被検体中に含まれる欠陥の種類の判別を高速に
行うことができる。
According to the third aspect of the present invention,
Since an approximate expression of a line segment obtained by performing image processing on echo images of various model defects and a ratio of the X-axis length to the Y-axis length of the line segment are stored as the pattern information in the defect pattern memory, the defect pattern The amount of data to be stored in the memory is small, and the type of a defect included in the subject can be determined at high speed.

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

【図1】実施形態例に係る扇形走査式超音波検査装置の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a sector scanning ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment.

【図2】欠陥の種類とエコー信号のビーム指向性との関
係を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the type of defect and the beam directivity of an echo signal.

【図3】超音波探傷によって検出される各種の欠陥像を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing various defect images detected by ultrasonic flaw detection.

【図4】欠陥パターンメモリに記憶されるパターン情報
を例示する表図である。
FIG. 4 is a table illustrating pattern information stored in a defect pattern memory;

【図5】実施形態例に係る超音波検査装置の欠陥判別・
評価フローを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a diagram illustrating a defect determination and an ultrasonic inspection apparatus according to the embodiment.
It is a flowchart which shows an evaluation flow.

【図6】従来例に係る扇形走査式超音波検査装置の構成
図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a fan-shaped scanning ultrasonic inspection apparatus according to a conventional example.

【図7】従来より知られている座標変換手段の一例を示
す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a conventionally known coordinate conversion means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被検体 2 アレイ探触子 3 機械式スキャナ 3a,3b,3c エンコーダ 4 マグネットスタンド 5A 送信回路部 5B 受信回路部 5P1〜5Pn パルサ 6 送信遅延制御回路 7 受信回路 7R1〜7Rn レシーバ 8 受信遅延回路 9 受信遅延制御回路 10 加算器 11 A/D変換器 12 座標信号発生回路 13 画像表示部 15 欠陥パターンメモリ 16 欠陥の判別・評価処理部 17 制御部1 subject 2 array probe 3 mechanical scanners 3a, 3b, 3c encoder 4 Magnetic Stand 5A transmitting circuit section 5B receiver circuit 5P 1 ~5P n pulser 6 transmission delay control circuit 7 receiving circuit 7R 1 ~7R n receiver 8 Reception delay circuit 9 Reception delay control circuit 10 Adder 11 A / D converter 12 Coordinate signal generation circuit 13 Image display unit 15 Defect pattern memory 16 Defect discrimination / evaluation processing unit 17 Control unit

フロントページの続き (72)発明者 山口 祥司 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内Continued on the front page (72) Inventor Shoji Yamaguchi 650 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多数のアレイ振動子からなるアレイ探触
子と、当該アレイ探触子から被検体に対して超音波ビー
ムを扇形に走査する送信回路部と、前記アレイ探触子に
て検出された前記被検体からのエコー信号より当該エコ
ー信号の振幅レベルに対応する色又は濃淡に階調化され
た検出エコー像を生成してフレームメモリに格納する受
信回路部と、当該受信回路部にて生成された前記検出エ
コー像を表示する画像表示部とを備えた扇形走査式超音
波検査装置において、前記受信回路部に、各種のモデル
欠陥に関するパターン情報が記憶された欠陥パターンメ
モリと、前記フレームメモリに格納された所要の検出エ
コー像を取り込んで前記モデル欠陥に関するパターン情
報に対応する検出エコー像のパターン情報を画像処理に
より抽出し、当該検出エコー像のパターン情報と前記モ
デル欠陥に関するパターン情報とを照合して前記被検体
中に存在する欠陥の種類を判別する判別処理部を設けた
ことを特徴とする扇形走査式超音波検査装置。
1. An array probe comprising a large number of array transducers, a transmission circuit section for scanning an ultrasonic beam from the array probe to a subject in a fan shape, and detecting by the array probe. A receiving circuit unit that generates a detected echo image grayed to a color or shade corresponding to the amplitude level of the echo signal from the echo signal from the subject and stores the detected echo image in a frame memory; A fan pattern scanning type ultrasonic inspection apparatus having an image display unit for displaying the detected echo image generated by the method, wherein the receiving circuit unit has a defect pattern memory in which pattern information on various model defects is stored; and The required detected echo image stored in the frame memory is taken in, and the pattern information of the detected echo image corresponding to the pattern information on the model defect is extracted by image processing. A fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus, further comprising: a discriminating processing unit that discriminates a type of a defect existing in the subject by comparing pattern information of an output echo image with pattern information on the model defect.
【請求項2】 多数のアレイ振動子からなるアレイ探触
子と、当該アレイ探触子から被検体に対して超音波ビー
ムを扇形に走査する送信回路部と、前記アレイ探触子に
て検出された前記被検体からのエコー信号より当該エコ
ー信号の振幅レベルに対応する色又は濃淡に階調化され
た検出エコー像を生成してフレームメモリに格納する受
信回路部と、当該受信回路部にて生成された前記検出エ
コー像を表示する画像表示部とを備えた扇形走査式超音
波検査装置において、前記受信回路部に、各種のモデル
欠陥に関するパターン情報及び欠陥サイズの算出式及び
当該算出式に代入する各モデル欠陥の種類に応じた定数
並びに比例係数が記憶された欠陥パターンメモリと、前
記フレームメモリに格納された所要の検出エコー像を取
り込んで前記モデル欠陥に関するパターン情報に対応す
る検出エコー像のパターン情報を画像処理により抽出
し、当該検出エコー像のパターン情報と前記モデル欠陥
に関するパターン情報とを照合して前記被検体中に存在
する欠陥の種類を自動的に判別すると共に、欠陥サイズ
の算出式及び判別された欠陥の種類に応じた定数並びに
比例係数を前記欠陥パターンメモリから取り込んで当該
判別された欠陥のサイズを自動的に評価する判別・評価
処理部を設けたことを特徴とする扇形走査式超音波検査
装置。
2. An array probe comprising a large number of array transducers, a transmission circuit for scanning an ultrasonic beam from the array probe to a subject in a fan shape, and detecting by the array probe. A receiving circuit unit that generates a detected echo image grayed to a color or shade corresponding to the amplitude level of the echo signal from the echo signal from the subject and stores the detected echo image in a frame memory; And an image display unit that displays the detected echo image generated by the fan scanning ultrasonic inspection apparatus. A defect pattern memory in which constants and proportional coefficients corresponding to the types of model defects to be substituted into the memory are stored, and a required detected echo image stored in the frame memory is fetched. The pattern information of the detected echo image corresponding to the pattern information on the defect is extracted by image processing, and the pattern information on the detected echo image is compared with the pattern information on the model defect to determine the type of the defect present in the subject. A discrimination / evaluation in which the discrimination is automatically performed, and a defect size calculation formula and a constant and a proportional coefficient corresponding to the type of the determined defect are taken from the defect pattern memory to automatically evaluate the size of the determined defect. A fan-shaped scanning ultrasonic inspection apparatus, comprising a processing unit.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の扇形走査式超音
波検査装置において、前記欠陥パターンメモリに、前記
パターン情報として、各種モデル欠陥のエコー像と、当
該エコー像を画像処理して得られる線分の近似式と、当
該線分のX軸長さとY軸長さの比を記憶したことを特徴
とする扇形走査式超音波検査装置。
3. The sector scanning ultrasonic inspection apparatus according to claim 1 or 2, the defect pattern memory, as the pattern information, and the echo image of the various models defects, those
A fan-type scanning ultrasonic inspection apparatus, wherein an approximate expression of a line segment obtained by image processing the echo image and a ratio of the X-axis length to the Y-axis length of the line segment are stored.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013114545A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス Method for ultrasonic flaw detection and ultrasonic flaw-detection device
JP2015042200A (en) * 2013-08-26 2015-03-05 花王株式会社 Analytical method and device for wrinkles

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