JPH11160293A - 超音波プローブの劣化診断方法、劣化補正方法および超音波検査方法 - Google Patents
超音波プローブの劣化診断方法、劣化補正方法および超音波検査方法Info
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- JPH11160293A JPH11160293A JP9326419A JP32641997A JPH11160293A JP H11160293 A JPH11160293 A JP H11160293A JP 9326419 A JP9326419 A JP 9326419A JP 32641997 A JP32641997 A JP 32641997A JP H11160293 A JPH11160293 A JP H11160293A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】超音波プローブの耐用時間を予測する。
【解決手段】超音波プローブ１３から試料ＴＰに超音波
を照射しその反射波を超音波プローブ１３で受信する。
試料ＴＰの所定深さからの反射エコー信号を抽出しその
ピーク値によって欠陥の有無を判定する。検査に先立っ
て、校正用試料に超音波を照射して校正エコー信号を取
込む。複数個の校正エコー信号の強度の低下の程度に基
づいて超音波プローブ１３の劣化の程度を予測し、この
劣化特性が耐用限度として予め定められている信号強度
とクロスするポイントを求め、現時点からそのポイント
までの時間を超音波プローブ１３の耐用時間として計算
する。
を照射しその反射波を超音波プローブ１３で受信する。
試料ＴＰの所定深さからの反射エコー信号を抽出しその
ピーク値によって欠陥の有無を判定する。検査に先立っ
て、校正用試料に超音波を照射して校正エコー信号を取
込む。複数個の校正エコー信号の強度の低下の程度に基
づいて超音波プローブ１３の劣化の程度を予測し、この
劣化特性が耐用限度として予め定められている信号強度
とクロスするポイントを求め、現時点からそのポイント
までの時間を超音波プローブ１３の耐用時間として計算
する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、試料の内部を検査
する超音波検査装置に用いられる超音波プローブの耐用
時間を予測したり、劣化した場合に信号を補正する技術
に関する。
する超音波検査装置に用いられる超音波プローブの耐用
時間を予測したり、劣化した場合に信号を補正する技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、図７に示すように、モータ１
により回転する試料台２と、その試料台２にセットされ
た試料３に超音波を照射するとともに、試料３からの反
射波（反射エコー）を受信する超音波プローブ４と、受
信した反射波に基づいて試料の内部の状態を表わすＡス
コープ信号を出力する信号出力回路５と、そのＡスコー
プ信号波形を表示するモニタ６とを備える超音波検査装
置が知られている。試料３は２つの円筒３ａと３ｂを互
いの端面同士をレーザ溶接して接合したものである。な
お、図７に示すように、水が満たされた水槽７内に試料
３を設置して検査が行われるので、水槽７と試料台２と
の間にはシール８が設けられている。
により回転する試料台２と、その試料台２にセットされ
た試料３に超音波を照射するとともに、試料３からの反
射波（反射エコー）を受信する超音波プローブ４と、受
信した反射波に基づいて試料の内部の状態を表わすＡス
コープ信号を出力する信号出力回路５と、そのＡスコー
プ信号波形を表示するモニタ６とを備える超音波検査装
置が知られている。試料３は２つの円筒３ａと３ｂを互
いの端面同士をレーザ溶接して接合したものである。な
お、図７に示すように、水が満たされた水槽７内に試料
３を設置して検査が行われるので、水槽７と試料台２と
の間にはシール８が設けられている。
【０００３】超音波プローブ４は音響レンズの一端面に
圧電素子を接着し、そこに電極を張り付けたものであ
る。その使用にあたっては、圧電素子にバースト信号や
インパルス信号を印加して音響レンズから超音波を試料
に向けて照射し、試料からの反射波を音響レンズを介し
て圧電素子で受信して電気信号に変換するものである。
圧電素子を接着し、そこに電極を張り付けたものであ
る。その使用にあたっては、圧電素子にバースト信号や
インパルス信号を印加して音響レンズから超音波を試料
に向けて照射し、試料からの反射波を音響レンズを介し
て圧電素子で受信して電気信号に変換するものである。
【０００４】このような超音波プローブは経年変化によ
り性能が劣化することが知られている。そこで従来は、
検査に先立って特定の距離に設置した校正用試料に超音
波を照射し、その反射波の校正用エコー信号レベルによ
って劣化の状態を把握している。たとえば、所定時間使
用した後で測定した校正用エコー信号強度レベルＶｕが
新品の状態で測定した校正用エコー強度信号レベルＶｒ
となるように調節ダイアルでゲインを調節している。
り性能が劣化することが知られている。そこで従来は、
検査に先立って特定の距離に設置した校正用試料に超音
波を照射し、その反射波の校正用エコー信号レベルによ
って劣化の状態を把握している。たとえば、所定時間使
用した後で測定した校正用エコー信号強度レベルＶｕが
新品の状態で測定した校正用エコー強度信号レベルＶｒ
となるように調節ダイアルでゲインを調節している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな調節ダイアルによる校正作業は煩雑である上、超音
波プローブの耐用時間を予測することができないので、
使用中の超音波プローブがどの程度使用に耐えるかを予
測することは難しかった。
うな調節ダイアルによる校正作業は煩雑である上、超音
波プローブの耐用時間を予測することができないので、
使用中の超音波プローブがどの程度使用に耐えるかを予
測することは難しかった。
【０００６】本発明の第１の目的は、超音波プローブの
耐用時間を予測するようにした超音波プローブの劣化診
断方法を提供することにある。本発明の第２の目的は、
超音波プローブの受信信号が劣化によって変動しないよ
うにした超音波プローブの劣化補正方法を提供すること
にある。本発明の目的は、超音波プローブの受信信号の
なかから抽出された特定の抽出信号が劣化によって変動
しないようにした超音波検査方法を提供することにあ
る。
耐用時間を予測するようにした超音波プローブの劣化診
断方法を提供することにある。本発明の第２の目的は、
超音波プローブの受信信号が劣化によって変動しないよ
うにした超音波プローブの劣化補正方法を提供すること
にある。本発明の目的は、超音波プローブの受信信号の
なかから抽出された特定の抽出信号が劣化によって変動
しないようにした超音波検査方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図
１、図２および図４に対応付けて説明する。 （１）請求項１の発明は、試料ＴＰに超音波を照射しそ
の反射波を受信してエコー信号を出力する超音波プロー
ブ１３の劣化診断方法に適用される。そして、校正用試
料に超音波プローブ１３から超音波を照射したときに超
音波プローブ１３から出力される校正用エコー信号を記
憶する工程と、記憶工程を時間をおいて複数回行って得
られた校正用エコー信号の時系列データに基づいて超音
波プローブ１３の劣化特性曲線を予測する工程と、この
劣化特性曲線に基づいて超音波プローブ１３の耐用時間
を算出する工程とを備えることにより、上記目的を達成
する。 （２）請求項２の発明は、請求項１の劣化診断方法にお
いて、劣化特性曲線が超音波プローブ１３の使用限度を
表わす信号強度とクロスするポイントを検出して現時点
からの耐用時間を算出することを特徴とする。 （３）請求項３の発明は、試料ＴＰに超音波を照射しそ
の反射波を受信する超音波プローブ１３の劣化補正方法
に適用される。そして、校正用試料に超音波プローブ１
３から超音波を照射したときに超音波プローブ１３から
出力される校正用エコー信号を記憶する工程と、記憶工
程を時間をおいて複数回行って得られた校正用エコー信
号の時系列データに基づいてその強度比を算出して超音
波プローブ１３の出力信号を補正する工程とを備えるこ
とにより、上記目的を達成する。 （４）請求項４の発明は、請求項３の劣化補正方法にお
いて、強度比を、複数個の校正用エコー信号のうち超音
波プローブ１３が所定以上の性能を有するときに得られ
た校正用エコー信号と現時点で得られた校正用エコー信
号との強度比としたものである。 （５）請求項５の発明は、超音波プローブ１３から試料
ＴＰに超音波を照射し、試料ＴＰからの反射波を超音波
プローブ１３で受信し、受信した反射波に基づいて試料
ＴＰの内部の状態を表わす検査信号を出力する超音波検
査方法に適用される。そして、校正用試料に超音波プロ
ーブ１３から超音波を照射したときに超音波プローブ１
３から出力される校正用エコー信号を記憶する工程と、
記憶工程を時間をおいて複数回行って得られた校正用エ
コー信号の時系列データに基づいてその強度比を算出し
て検査信号を補正する工程とを備えることにより、上記
目的を達成する。 （６）請求項６の発明は、請求項５の超音波検査方法に
おいて、強度比を、複数個の校正用エコー信号のうち超
音波プローブ１３が所定以上の性能を有するときに得ら
れた校正用エコー信号と現時点で得られた校正用エコー
信号との強度比としたものである。
１、図２および図４に対応付けて説明する。 （１）請求項１の発明は、試料ＴＰに超音波を照射しそ
の反射波を受信してエコー信号を出力する超音波プロー
ブ１３の劣化診断方法に適用される。そして、校正用試
料に超音波プローブ１３から超音波を照射したときに超
音波プローブ１３から出力される校正用エコー信号を記
憶する工程と、記憶工程を時間をおいて複数回行って得
られた校正用エコー信号の時系列データに基づいて超音
波プローブ１３の劣化特性曲線を予測する工程と、この
劣化特性曲線に基づいて超音波プローブ１３の耐用時間
を算出する工程とを備えることにより、上記目的を達成
する。 （２）請求項２の発明は、請求項１の劣化診断方法にお
いて、劣化特性曲線が超音波プローブ１３の使用限度を
表わす信号強度とクロスするポイントを検出して現時点
からの耐用時間を算出することを特徴とする。 （３）請求項３の発明は、試料ＴＰに超音波を照射しそ
の反射波を受信する超音波プローブ１３の劣化補正方法
に適用される。そして、校正用試料に超音波プローブ１
３から超音波を照射したときに超音波プローブ１３から
出力される校正用エコー信号を記憶する工程と、記憶工
程を時間をおいて複数回行って得られた校正用エコー信
号の時系列データに基づいてその強度比を算出して超音
波プローブ１３の出力信号を補正する工程とを備えるこ
とにより、上記目的を達成する。 （４）請求項４の発明は、請求項３の劣化補正方法にお
いて、強度比を、複数個の校正用エコー信号のうち超音
波プローブ１３が所定以上の性能を有するときに得られ
た校正用エコー信号と現時点で得られた校正用エコー信
号との強度比としたものである。 （５）請求項５の発明は、超音波プローブ１３から試料
ＴＰに超音波を照射し、試料ＴＰからの反射波を超音波
プローブ１３で受信し、受信した反射波に基づいて試料
ＴＰの内部の状態を表わす検査信号を出力する超音波検
査方法に適用される。そして、校正用試料に超音波プロ
ーブ１３から超音波を照射したときに超音波プローブ１
３から出力される校正用エコー信号を記憶する工程と、
記憶工程を時間をおいて複数回行って得られた校正用エ
コー信号の時系列データに基づいてその強度比を算出し
て検査信号を補正する工程とを備えることにより、上記
目的を達成する。 （６）請求項６の発明は、請求項５の超音波検査方法に
おいて、強度比を、複数個の校正用エコー信号のうち超
音波プローブ１３が所定以上の性能を有するときに得ら
れた校正用エコー信号と現時点で得られた校正用エコー
信号との強度比としたものである。
【０００８】なお、記課題を解決するための手段の項で
は、本発明を分かり易くするために実施の形態の図を用
いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるも
のではない。
は、本発明を分かり易くするために実施の形態の図を用
いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるも
のではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明によ
る劣化診断方法、劣化補正方法および検査方法が適用さ
れた超音波検査装置を示している。この超音波検査装置
は、試料ＴＰがセットされる試料台１１と、この試料台
１１を回転駆動するモータ１２と、超音波信号を試料Ｔ
Ｐに向けて照射するとともに試料ＴＰからの反射波を受
信する超音波プローブ１３と、超音波プローブ１３で受
信した反射波信号（以後、エコー信号と呼ぶ）を増幅し
て検波する増幅検波回路１４と、この増幅検波回路１４
から出力されるエコー信号のうち予め定められたゲート
期間内におけるピーク値を検出するピーク検出回路１５
と、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器など
の周辺機器で構成される制御回路１６と、エコー信号を
Ａスコープ表示したり、検出結果を表示するモニタ１７
と、モータ１２の回転角度位置を検出するエンコーダ２
０と、モータ１２を駆動するためのドライバ２１とで構
成されている。また、超音波検査装置を起動する電源ス
イッチ１８Ａと、検査モードもしくは校正モードを選択
するモード選択スイッチ１８Ｂと、電源スイッチ１８Ａ
がオフでもバックアップ電源で記憶内容を保持する不揮
発性メモリ１９とを備えている。
実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明によ
る劣化診断方法、劣化補正方法および検査方法が適用さ
れた超音波検査装置を示している。この超音波検査装置
は、試料ＴＰがセットされる試料台１１と、この試料台
１１を回転駆動するモータ１２と、超音波信号を試料Ｔ
Ｐに向けて照射するとともに試料ＴＰからの反射波を受
信する超音波プローブ１３と、超音波プローブ１３で受
信した反射波信号（以後、エコー信号と呼ぶ）を増幅し
て検波する増幅検波回路１４と、この増幅検波回路１４
から出力されるエコー信号のうち予め定められたゲート
期間内におけるピーク値を検出するピーク検出回路１５
と、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器など
の周辺機器で構成される制御回路１６と、エコー信号を
Ａスコープ表示したり、検出結果を表示するモニタ１７
と、モータ１２の回転角度位置を検出するエンコーダ２
０と、モータ１２を駆動するためのドライバ２１とで構
成されている。また、超音波検査装置を起動する電源ス
イッチ１８Ａと、検査モードもしくは校正モードを選択
するモード選択スイッチ１８Ｂと、電源スイッチ１８Ａ
がオフでもバックアップ電源で記憶内容を保持する不揮
発性メモリ１９とを備えている。
【００１０】この実施の形態では、検査前の校正作業に
より、超音波プローブ１３の劣化によるエコー信号の強
度低下を補正するとともに、耐用時間を予測して作業者
に報知する。校正作業は、超音波プローブ１３を校正用
試料と特定の距離だけ離して超音波を照射させ、校正用
試料の表面からの反射波を校正エコー信号として検出す
ることにより行われる。
より、超音波プローブ１３の劣化によるエコー信号の強
度低下を補正するとともに、耐用時間を予測して作業者
に報知する。校正作業は、超音波プローブ１３を校正用
試料と特定の距離だけ離して超音波を照射させ、校正用
試料の表面からの反射波を校正エコー信号として検出す
ることにより行われる。
【００１１】図２は校正処理手順を示すフローチャー
ト、図３は検査処理手順を示すフローチャートであり、
超音波検査装置の電源スイッチ１８Ａがオンするとスタ
ートプログラムによって行われる。作業者がモード選択
スイッチ１８Ｂを操作して校正モードを選択するとステ
ップＳ２１で校正モードと判定してステップＳ２２に進
む。ステップＳ２２で変数ｉに１を加算してステップＳ
２３に進む。この変数ｉは、校正モードにより取込まれ
た校正エコー信号の回数を表わすために使用され、不揮
発性メモリ１９に記憶される。この変数ｉは、超音波プ
ローブ１３を交換したときに作業者によってリセットさ
れる。また、この実施の形態では、超音波プローブ１３
の耐用時間を稼働時間を使用して算出するため、新品の
状態からの電源スイッチ１８Ａのオン継続時間が計測さ
れ、この計測時間も不揮発性メモリ１９に記憶される。
不揮発性メモリ１９には後述する補正係数αも記憶され
る。
ト、図３は検査処理手順を示すフローチャートであり、
超音波検査装置の電源スイッチ１８Ａがオンするとスタ
ートプログラムによって行われる。作業者がモード選択
スイッチ１８Ｂを操作して校正モードを選択するとステ
ップＳ２１で校正モードと判定してステップＳ２２に進
む。ステップＳ２２で変数ｉに１を加算してステップＳ
２３に進む。この変数ｉは、校正モードにより取込まれ
た校正エコー信号の回数を表わすために使用され、不揮
発性メモリ１９に記憶される。この変数ｉは、超音波プ
ローブ１３を交換したときに作業者によってリセットさ
れる。また、この実施の形態では、超音波プローブ１３
の耐用時間を稼働時間を使用して算出するため、新品の
状態からの電源スイッチ１８Ａのオン継続時間が計測さ
れ、この計測時間も不揮発性メモリ１９に記憶される。
不揮発性メモリ１９には後述する補正係数αも記憶され
る。
【００１２】ステップＳ２３で超音波プローブ１３から
校正用試料に超音波を照射する。超音波プローブ１３で
受信した反射波信号のピーク値はピーク検出回路１５で
検出される。校正時は校正用試料の表面からのエコー信
号のピーク値を検出するようにゲートがかけられる。ス
テップＳ２４でピーク検出回路１５からの信号を制御回
路１６に取込み、Ａ／Ｄ変換して校正エコー信号強度Ｖ
ｕｉとして記憶する。校正エコー信号強度Ｖｕｉは不揮
発性メモリ１９に記憶される。ステップＳ２４におい
て、変数ｉが１のときに得られる信号強度Ｖｕ１が校正
基準強度として用いられる。ステップＳ２５において、
新品の超音波プローブ１３に対して予め得られた校正基
準強度Ｖｕ１を、今回の校正作業で新たに検出した校正
エコー信号強度Ｖｕｉで除すことにより補正係数αを算
出し、この補正係数αを不揮発性メモリ１９に記憶す
る。
校正用試料に超音波を照射する。超音波プローブ１３で
受信した反射波信号のピーク値はピーク検出回路１５で
検出される。校正時は校正用試料の表面からのエコー信
号のピーク値を検出するようにゲートがかけられる。ス
テップＳ２４でピーク検出回路１５からの信号を制御回
路１６に取込み、Ａ／Ｄ変換して校正エコー信号強度Ｖ
ｕｉとして記憶する。校正エコー信号強度Ｖｕｉは不揮
発性メモリ１９に記憶される。ステップＳ２４におい
て、変数ｉが１のときに得られる信号強度Ｖｕ１が校正
基準強度として用いられる。ステップＳ２５において、
新品の超音波プローブ１３に対して予め得られた校正基
準強度Ｖｕ１を、今回の校正作業で新たに検出した校正
エコー信号強度Ｖｕｉで除すことにより補正係数αを算
出し、この補正係数αを不揮発性メモリ１９に記憶す
る。
【００１３】ここで、校正作業において得られる校正用
エコー信号強度と稼働時間は、たとえば図４に示すよう
に変数ｉに対応付けてメモリ２０に記憶される。
エコー信号強度と稼働時間は、たとえば図４に示すよう
に変数ｉに対応付けてメモリ２０に記憶される。
【００１４】ステップＳ２６において、２回前までの校
正エコー信号強度Ｖｕ（ｉ−２），Ｖｕ（ｉ−１）を読
み出し、時系列データＶｕ（ｉ−２），Ｖｕ（ｉ−
１），Ｖｕｉの強度に基づいて最小二乗法により劣化曲
線ＤＣを算出した上で、ステップＳ２７において、耐用
時間Ｔ２を算出する。
正エコー信号強度Ｖｕ（ｉ−２），Ｖｕ（ｉ−１）を読
み出し、時系列データＶｕ（ｉ−２），Ｖｕ（ｉ−
１），Ｖｕｉの強度に基づいて最小二乗法により劣化曲
線ＤＣを算出した上で、ステップＳ２７において、耐用
時間Ｔ２を算出する。
【００１５】図５は超音波プローブ１３の稼働時間に応
じてエコーレベルが低下する様子を示すグラフである。
現時点ｔ１０において取込まれた校正エコー信号強度を
ＶＵ１０とする。Ｖｕ９，Ｖｕ８がそれぞれ１回前の時
点ｔ９、２回前の時点ｔ８で得られた校正エコー信号強
度である。Ｖｕ１０，Ｖｕ９，Ｖｕ８の３つの強度レベ
ルを用いて最小二乗法によりエコーレベルの低下特性、
すなわち超音波プローブ１３の劣化特性Ｃ１を算出す
る。そして、超音波プローブ１３が正常に使用できる限
度として予め設定された使用限度強度Ｖｍと、劣化特性
Ｃ１がクロスするポイントＣＲを求め、このクロスポイ
ントＣＲに対応する時点ｔｆと現時点ｔ１０との差を耐
用時間Ｔ２として算出する。
じてエコーレベルが低下する様子を示すグラフである。
現時点ｔ１０において取込まれた校正エコー信号強度を
ＶＵ１０とする。Ｖｕ９，Ｖｕ８がそれぞれ１回前の時
点ｔ９、２回前の時点ｔ８で得られた校正エコー信号強
度である。Ｖｕ１０，Ｖｕ９，Ｖｕ８の３つの強度レベ
ルを用いて最小二乗法によりエコーレベルの低下特性、
すなわち超音波プローブ１３の劣化特性Ｃ１を算出す
る。そして、超音波プローブ１３が正常に使用できる限
度として予め設定された使用限度強度Ｖｍと、劣化特性
Ｃ１がクロスするポイントＣＲを求め、このクロスポイ
ントＣＲに対応する時点ｔｆと現時点ｔ１０との差を耐
用時間Ｔ２として算出する。
【００１６】ステップＳ２８では、図５のグラフをモニ
タ１７に表示する。モニタ１７上には、現在までの稼働
時間Ｔ１と耐用時間Ｔ２がグラフとともに表示される。
タ１７に表示する。モニタ１７上には、現在までの稼働
時間Ｔ１と耐用時間Ｔ２がグラフとともに表示される。
【００１７】図２のステップＳ２１で検査モードと判定
されると、図３のステップＳ１に進む。ステップＳ１で
モータ１２を駆動し、ステップＳ２で試料ＴＰが１回転
したと判定されるとステップＳ３に進む。これは回転が
安定してから計測を始めるための手順であり、エンコー
ダ２０からのパルス信号のカウント値に基づいて行われ
る。ステップＳ３では、エンコーダ２０から出力される
パルス信号の立ち上がりに同期させて超音波プローブ１
３から超音波信号を試料に向けて発射し、試料ＴＰから
のエコー信号を受信する。受信したエコー信号は増幅検
波回路１４で増幅検波されてピーク検出回路１５に送ら
れる。
されると、図３のステップＳ１に進む。ステップＳ１で
モータ１２を駆動し、ステップＳ２で試料ＴＰが１回転
したと判定されるとステップＳ３に進む。これは回転が
安定してから計測を始めるための手順であり、エンコー
ダ２０からのパルス信号のカウント値に基づいて行われ
る。ステップＳ３では、エンコーダ２０から出力される
パルス信号の立ち上がりに同期させて超音波プローブ１
３から超音波信号を試料に向けて発射し、試料ＴＰから
のエコー信号を受信する。受信したエコー信号は増幅検
波回路１４で増幅検波されてピーク検出回路１５に送ら
れる。
【００１８】図６は超音波検査信号とエコー信号の一例
である。波形Ｗ１が超音波検査信号、Ｗ２が試料ＴＰの
表面から反射する表面エコー信号、Ｗ３が試料ＴＰの表
面から所定深さにある欠陥や剥離からの反射エコー信号
である。ピーク検出回路１５は試料ＴＰの表面から所定
深さのエコー信号にゲートをかけてそのピーク値を検出
して制御回路１６に送る。ステップＳ４では、エンコー
ダ２０からのパルス信号に応じた回転角度位置に対応づ
けて、ピーク検出回路１５で検出されたピーク値をＡ／
Ｄ変換してメモリに格納する。
である。波形Ｗ１が超音波検査信号、Ｗ２が試料ＴＰの
表面から反射する表面エコー信号、Ｗ３が試料ＴＰの表
面から所定深さにある欠陥や剥離からの反射エコー信号
である。ピーク検出回路１５は試料ＴＰの表面から所定
深さのエコー信号にゲートをかけてそのピーク値を検出
して制御回路１６に送る。ステップＳ４では、エンコー
ダ２０からのパルス信号に応じた回転角度位置に対応づ
けて、ピーク検出回路１５で検出されたピーク値をＡ／
Ｄ変換してメモリに格納する。
【００１９】ステップＳ５において、エンコーダ２０か
らのパルス信号のカウント値に基づいて試料ＴＰが１回
転したかを判定し、１回転していなければステップＳ
３、ステップＳ４を繰り返して、たとえば１０００個の
データをサンプリングする。ステップＳ５で１回転した
ことが判定されると、ステップＳ６に進み、メモリされ
たピーク値に補正係数αを乗じて補正する。ステップＳ
７では、取込んだピーク値データの強度レベルを、検出
した試料の回転角度位置に対応付けてモニタ１７に表示
する。ステップＳ８で試料が合格品か不良品かを評価し
て図３の処理を終了する。評価の方法は種々提案されて
いるが、ここでは発明と直接関係がないので説明を省略
する。
らのパルス信号のカウント値に基づいて試料ＴＰが１回
転したかを判定し、１回転していなければステップＳ
３、ステップＳ４を繰り返して、たとえば１０００個の
データをサンプリングする。ステップＳ５で１回転した
ことが判定されると、ステップＳ６に進み、メモリされ
たピーク値に補正係数αを乗じて補正する。ステップＳ
７では、取込んだピーク値データの強度レベルを、検出
した試料の回転角度位置に対応付けてモニタ１７に表示
する。ステップＳ８で試料が合格品か不良品かを評価し
て図３の処理を終了する。評価の方法は種々提案されて
いるが、ここでは発明と直接関係がないので説明を省略
する。
【００２０】このような実施の形態では、検査に先立っ
て校正作業を行い、超音波プローブ１３の劣化に応じた
補正係数αを算出し、ピーク検出回路１５で検出されて
メモリに記憶された検査用エコー信号強度を補正係数で
補正するようにしたので、従来のように、手動で調節ダ
イアルを操作してゲインを毎回設定する必要がなく、作
業性が向上する。また、この校正作業時に超音波プロー
ブ１３の耐用時間が算出されるので、作業者は使用中の
超音波プローブをどの程度まで使用できるかを予測する
ことができる。
て校正作業を行い、超音波プローブ１３の劣化に応じた
補正係数αを算出し、ピーク検出回路１５で検出されて
メモリに記憶された検査用エコー信号強度を補正係数で
補正するようにしたので、従来のように、手動で調節ダ
イアルを操作してゲインを毎回設定する必要がなく、作
業性が向上する。また、この校正作業時に超音波プロー
ブ１３の耐用時間が算出されるので、作業者は使用中の
超音波プローブをどの程度まで使用できるかを予測する
ことができる。
【００２１】以上では、図３のステップＳ４でメモリに
記憶した検査用ピーク値にステップＳ６において補正係
数αを乗じて超音波プローブ１３の劣化を補償するよう
にしたが、超音波プローブ１３の検波増幅回路１４のゲ
インを補正係数αを用いて変更するようにしてもよい。
劣化特性を最低３つの信号強度に基づいた最小二乗法で
算出するようにしたが、その他の方法で劣化特性を予測
してもよい。
記憶した検査用ピーク値にステップＳ６において補正係
数αを乗じて超音波プローブ１３の劣化を補償するよう
にしたが、超音波プローブ１３の検波増幅回路１４のゲ
インを補正係数αを用いて変更するようにしてもよい。
劣化特性を最低３つの信号強度に基づいた最小二乗法で
算出するようにしたが、その他の方法で劣化特性を予測
してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検査に先立って超音波プローブの校正用試料に対する校
正用エコー信号強度の経年変化による低下の程度から劣
化特性を算出し、この劣化特性に基づいて耐用時間を算
出するようにしたので、使用中の超音波プローブがどの
位使用できるかを推定することができる。また、校正用
エコー信号強度の経年変化による低下分から補正係数を
算出し、超音波プローブ自身の信号をその補正係数で直
接補正したり、あるいは検出されたピーク値を補正係数
で補正するようにしたので、作業者は手動でゲイン調節
をする必要がなく作業性が向上する。
検査に先立って超音波プローブの校正用試料に対する校
正用エコー信号強度の経年変化による低下の程度から劣
化特性を算出し、この劣化特性に基づいて耐用時間を算
出するようにしたので、使用中の超音波プローブがどの
位使用できるかを推定することができる。また、校正用
エコー信号強度の経年変化による低下分から補正係数を
算出し、超音波プローブ自身の信号をその補正係数で直
接補正したり、あるいは検出されたピーク値を補正係数
で補正するようにしたので、作業者は手動でゲイン調節
をする必要がなく作業性が向上する。
【図１】本発明に係る超音波検査装置の一実施の形態の
ブロック図
ブロック図
【図２】超音波検査装置の校正作業の処理手順例を示す
フローチャート
フローチャート
【図３】図２の超音波検査装置の検査処理手順例を示す
フローチャート
フローチャート
【図４】変数ｉと稼働時間と校正エコー信号強度の記憶
方式を説明する図
方式を説明する図
【図５】超音波プローブの劣化特性を示すグラフ
【図６】超音波検査信号、表面エコー信号、欠陥信号を
示す図
示す図
【図７】超音波検査装置を説明する図
１１ 試料台 １２ モータ １３ 超音波プローブ １５ ピーク検出回路 １６ 制御回路 １７ モニタ １８Ａ 電源スイッチ １８Ｂ モード選択スイッチ １９ 不揮発性メモリ ＴＰ 試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 輝 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 高橋 利光 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小條 隆 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】試料に超音波を投射しその反射波を受信し
てエコー信号を出力する超音波プローブの劣化診断方法
において、 校正用試料に前記超音波プローブから超音波を照射した
ときに前記超音波プローブから出力される校正用エコー
信号を記憶する工程と、 前記記憶工程を時間をおいて複数回行って得られた前記
校正用エコー信号の時系列データに基づいて前記超音波
プローブの劣化特性曲線を予測する工程と、 この劣化特性曲線に基づいて前記超音波プローブの耐用
時間を算出する工程とを備えることを特徴とする超音波
プローブの劣化診断方法。 - 【請求項２】請求項１の劣化診断方法において、 前記劣化特性曲線が前記超音波プローブの使用限度を表
わす信号強度とクロスするポイントを検出して現時点か
らの耐用時間を算出することを特徴とする超音波プロー
ブの劣化診断方法。 - 【請求項３】試料に超音波を照射しその反射波を受信す
る超音波プローブの劣化補正方法において、 校正用試料に前記超音波プローブから超音波を照射した
ときに前記超音波プローブから出力される校正用エコー
信号を記憶する工程と、 前記記憶工程を時間をおいて複数回行って得られた前記
校正用エコー信号の時系列データに基づいてその強度比
を算出して超音波プローブの出力信号を補正する工程と
を備えることを特徴とする超音波プローブの劣化補正方
法。 - 【請求項４】請求項３の劣化補正方法において、 前記強度比は、前記複数個の校正用エコー信号のうち前
記超音波プローブが所定以上の性能を有するときに得ら
れた校正用エコー信号と現時点で得られた校正用エコー
信号との強度比であることを特徴とする超音波プローブ
の劣化補正方法。 - 【請求項５】超音波プローブから試料に超音波を照射
し、前記試料からの反射波を超音波プローブで受信し、
受信した反射波に基づいて前記試料の内部の状態を表わ
す検査信号を出力する超音波検査方法において、 校正用試料に前記超音波プローブから超音波を照射した
ときに前記超音波プローブから出力される校正用エコー
信号を記憶する工程と、 前記記憶工程を時間をおいて複数回行って得られた前記
校正用エコー信号の時系列データに基づいてその強度比
を算出して前記検査信号を補正することを特徴とする超
音波検査方法。 - 【請求項６】請求項５の超音波検査方法において、 前記強度比は、前記複数個の校正用エコー信号のうち前
記超音波プローブが所定以上の性能を有するときに得ら
れた校正用エコー信号と現時点で得られた校正用エコー
信号との強度比であることを特徴とする超音波検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32641997A JP3564284B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 超音波プローブの劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32641997A JP3564284B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 超音波プローブの劣化診断方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004110023A Division JP3981366B2 (ja) | 2004-04-02 | 2004-04-02 | 超音波プローブの劣化補正方法および超音波検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11160293A true JPH11160293A (ja) | 1999-06-18 |
| JP3564284B2 JP3564284B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=18187590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32641997A Expired - Lifetime JP3564284B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 超音波プローブの劣化診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3564284B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325450A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | General Electric Co <Ge> | 溶射被覆された物品の作製方法及び超音波試験法 |
| JP2006095291A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Toshiba Corp | 超音波プローブ診断装置、超音波診断装置および超音波プローブ診断方法 |
| JP2011036412A (ja) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法、及び超音波プローブ管理システム |
| WO2013176039A1 (ja) * | 2012-05-23 | 2013-11-28 | 新日鐵住金株式会社 | 超音波探触子の探傷感度調整方法及び異常診断方法 |
| US8758254B2 (en) | 2004-08-31 | 2014-06-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound probe diagnosing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, and ultrasound probe diagnosing method |
| CN115096408A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-09-23 | 陕西航天动力高科技股份有限公司 | 自动增益调整系统与超声波计量及换能器健康诊断方法 |
-
1997
- 1997-11-27 JP JP32641997A patent/JP3564284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325450A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | General Electric Co <Ge> | 溶射被覆された物品の作製方法及び超音波試験法 |
| US9364198B2 (en) | 2004-08-31 | 2016-06-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound probe diagnosing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, and ultrasound probe diagnosing method |
| US8758254B2 (en) | 2004-08-31 | 2014-06-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound probe diagnosing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, and ultrasound probe diagnosing method |
| US9204863B2 (en) | 2004-08-31 | 2015-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound probe diagnosing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, and ultrasound probe diagnosing method |
| US9237882B2 (en) | 2004-08-31 | 2016-01-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound probe diagnosing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, and ultrasound probe diagnosing method |
| US9307959B2 (en) | 2004-08-31 | 2016-04-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound probe diagnosing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, and ultrasound probe diagnosing method |
| JP2006095291A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Toshiba Corp | 超音波プローブ診断装置、超音波診断装置および超音波プローブ診断方法 |
| US9445788B2 (en) | 2004-08-31 | 2016-09-20 | Toshiba Medical Systems Corporation | Ultrasound probe diagnosing apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, and ultrasound probe diagnosing method |
| JP2011036412A (ja) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法、及び超音波プローブ管理システム |
| WO2013176039A1 (ja) * | 2012-05-23 | 2013-11-28 | 新日鐵住金株式会社 | 超音波探触子の探傷感度調整方法及び異常診断方法 |
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| US10416123B2 (en) | 2012-05-23 | 2019-09-17 | Nippon Steel Corporation | Flaw detection sensitivity adjustment method and abnormality diagnosis method for ultrasonic probe |
| CN115096408A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-09-23 | 陕西航天动力高科技股份有限公司 | 自动增益调整系统与超声波计量及换能器健康诊断方法 |
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| JP3564284B2 (ja) | 2004-09-08 |
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